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浅谈冷媒的选择

  发表时间:2015年05月06日  点击数:625 次

  全球气候变暖,为保护臭氧层,我国于1991年加入《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》伦敦修正案,于2003年加入《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》哥本哈根修正案。按《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》哥本哈根修正案要求我国HCFCs类物质需2040年停止使用。国家相关部门制定出了详细的实施计划,2013年将R22等HCFC的消费和生产水平冻结,2015年削减10%,2020年削减35%,2025年削减67.5%,2030年完全淘汰但保留2.5%的维修量。

  作为制冷行业的制造厂商,HCFC的淘汰是必然趋势,那未来又有什么制冷剂可以选择呢,选择制冷剂又有哪些方面的要求呢?

  R22曾经是世界上使用最广泛的碳氟化合物制冷剂,直至目前为止,没有哪一种单一工质可以直接替代R22。目前全球行业大佬们推荐了一些取代R22的候补产品,包括环保的含氢氟代烃(HFC)制冷剂——R134a,R410A和R407C。

  选择制冷剂需要考虑的因素很多,因为选择任何一种制冷剂机 都会对空调系统的整体运行情况、可靠性、成本和市场接受度造成一定影响。理想的制冷剂,除要具备特定的热力特性外,一种理想的制冷剂应是无毒的、不可燃的,及在系统内完全的稳定。它应是环保的,ODP值为零,低GWP值,容易侦测及处理的,不需极端的压力,无论高压与低压。要选符合理想制冷剂所有特性的,大佬们推荐的还没有完全符合的,接下来我们将简要探讨推荐产品的性能特点。

  R134a的容量比R22小,压力比R22低。由于这些特点,使用相同能力的R134a的空调与其他相同体积的空调相比,需要配置一台更大的容积排气量型的压缩机,更大的蒸发器、冷凝器和制冷管道。最终所导致的是,建立制造和运行一个和R22相同冷量的R134a系统,R134a系统会将比R22系统花费更多,需要更高的成本。

  R407C的容量和压力和R22比较接近。因此只要简单调整R22设计系统就能使原系统也适用于R407C系统。不过,系统能效比会较原系统降低约5%。这是由于相对于其他制冷剂,R407C会有高达6度的温度漂移。因此R407C系统在同等标准冷凝器和蒸发器情况下均会减少热传递,影响系统能效比。

  R410A的容量和压力高于R22,运行压力高出50%-60%。高气体密度虽可以用更小的容积型排气量的压缩机,还可以用更小直径的管路和阀门,但高压力使系统的零部件有更高的要求。容积大的系统更不合用。

  HFC制冷剂虽然ODP值为零,可是有两个条件制约了它的前景,一是容量小,二是混合工质有温度漂移或压力高等弊端,且普遍GWP值还是相当高。如R134a的ODP值为零,GWP值为1430,R410A的ODP值为零,GWP值为2000.

  虽然国际上对GWP并没有约束性的法律文件。但全球温室效应明显,全球关注二氧化碳的排放,从《京都议定书》规定发达国家的减排指标外,再到2014年北京APEC会议上中美气候变化联合声明:“加强关于氢氟碳化物的合作:……两国将在开始削减具有高全球增温潜势的氢氟碳化物方面加强双边合作,”更具体的数据是“美国计划于2025年实现在2005年基础上减排26%-28%的全经济范围减排目标并将努力减排28%。中国计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰。”

  故HFC系列制冷剂注定是临时替代品,选择合适的低GWP值制冷剂任重而道远。

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