[中國(guó)制冷網(wǎng)]  伴隨著q*臭氧層破壞和氣候變暖問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，尋找環(huán)境友好的制冷劑成為了擺在制冷行業(yè)面前的一道重要考題。

    制冷劑是制冷系統(tǒng)中的工作介質(zhì)，它在制冷系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)自身熱力狀態(tài)的變化與外界發(fā)生能量交換，從而達(dá)到制冷的目的。美國(guó)杜邦公司上世紀(jì)30年代推出的制冷性能優(yōu)良的氟利昂曾是制冷行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。然而，上世紀(jì)70年代實(shí)驗(yàn)證實(shí)，氟利昂中的氯或溴原子會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞作用，從而導(dǎo)致對(duì)地球環(huán)境有害紫外線的增加。

    氟利昂即鹵代烴，是鏈狀飽和碳?xì)浠衔锏姆⒙取逖苌锏目偡Q。分子中只含有氯、氟、碳原子的鹵代烴制冷劑稱為氯氟烴，簡(jiǎn)稱CFCs，如R11，R12;如果分子中除了氯、氟、碳原子外，還含有氫原子，則稱為氫氯氟烴，簡(jiǎn)稱HCFCs，如R22，R141b;只含有氫、氟、碳三種原子的則是氫氟烴，簡(jiǎn)稱HFCs，如R134a，R410a，R407C。

    在上述三種制冷劑中，CFCs的ODP值z(mì)*大，也就是對(duì)臭氧層的破壞作用z*嚴(yán)重，我國(guó)已經(jīng)于2007年全面停止了CFCs物質(zhì)的使用。歐盟2007年出臺(tái)的ROSH指令要求，在歐盟地區(qū)銷售的空調(diào)制冷劑必須使用R410a(HFCs類制冷劑)。雖然HFCs的ODP值為零，但是其GWP值仍非常高，因此從長(zhǎng)期來(lái)看HFCs只是過(guò)渡性替代品，未來(lái)終究要被淘汰。

    制冷快報(bào)記者獲悉，目前我國(guó)空調(diào)制冷行業(yè)普遍使用的制冷劑是HCFCs，其分子中含有氫原子因而容易在底層大氣中分解，實(shí)驗(yàn)證明HCFCs的ODP值大約為CFCs物質(zhì)的1/20，但是HCFCs長(zhǎng)期和過(guò)量使用而對(duì)臭氧層產(chǎn)生的危害作用仍不可忽視。此外，HCFCs物質(zhì)的GWP值非常高，對(duì)q*氣候變化影響巨大。按照蒙特利爾議定書相關(guān)協(xié)議，從2010年開(kāi)始我國(guó)將履行加速淘汰HCFC的任務(wù)，2030年前停止絕大部分HCFC的使用。

    R290：極具潛力的制冷劑替代品

    隨著世界制冷空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，對(duì)制冷劑的需求量也在呈現(xiàn)逐年上升態(tài)勢(shì)，每年達(dá)到數(shù)十萬(wàn)噸的消耗量。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)影響來(lái)看，重新起用自然界本身存在的天然工質(zhì)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境與資源可持續(xù)發(fā)展的理想選擇。

    制冷劑R290，即丙烷，是一種可以從液化氣中直接獲得的天然碳?xì)渲评鋭Ｅc氟利昂這種人工合成制冷劑相比，天然工質(zhì)R290的分子中不含有氯原子，因而ODP值為零，對(duì)臭氧層不具有破壞作用。此外，與同樣對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用的HFC物質(zhì)相比，R290的GWP值接近0，對(duì)溫室效應(yīng)沒(méi)有影響。目前在德國(guó)R290已經(jīng)用于家用熱水器和空調(diào)系統(tǒng)中。

    目前我國(guó)空調(diào)行業(yè)使用較多的制冷劑是HCFC物質(zhì)R22。R290與R22的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)、臨界點(diǎn)等基本物理性質(zhì)非常接近，具備替代R22的基本條件。在飽和液態(tài)時(shí)，R290的密度比R22小，因此相同容積下R290的灌注量更小，試驗(yàn)證明相同系統(tǒng)體積下R290的灌注量是R22的43%左右。另外，由于R290的汽化潛熱大約是R22的2倍左右，因此采用R290的制冷系統(tǒng)制冷劑循環(huán)量更小。R290具有良好的材料相容性，與銅、鋼、鑄鐵、潤(rùn)滑油等均能良好相容。

    雖然R290具有上述優(yōu)勢(shì)，但其“易燃易爆”的缺點(diǎn)是目前限制其大規(guī)模推廣的z*大阻礙。R290與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。提高R290安全性的手段包括減小灌裝量、隔絕著火源、防止制冷劑泄露及提高泄漏后的安全防控能力等。

    為減小安全隱患，IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)R290制冷劑的z*大安全灌注量進(jìn)行了限制：10平方米房間內(nèi)按2.2m的安裝高度時(shí)，其灌注量須低于290g。減小灌注量后在一定程度上可減小制冷劑的泄漏量，從而提高R290使用的安全性。制冷劑灌注量減小是否會(huì)帶來(lái)制冷能力的下降?對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士表示，R290的汽化潛熱大約是R22的2倍，這意味著單位質(zhì)量R290的制冷能力更高。并且目前試驗(yàn)已證實(shí)在減少R290制冷劑灌注量的情況下，通過(guò)對(duì)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改造完全可以達(dá)到或超過(guò)R22的制冷效果。

    減小泄露量及提高泄露檢測(cè)、應(yīng)對(duì)能力是提高R290安全性的一個(gè)重要措施。據(jù)了解，目前多數(shù)廠家的空調(diào)密封性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求很高，正常空調(diào)年泄露量可以控制在5g以下，不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)。現(xiàn)在出現(xiàn)的制冷劑泄露多集中在空調(diào)安裝、使用、維修過(guò)程中，而這些過(guò)程中又存在如環(huán)境、使用方式等諸多不可控因素，因此這些過(guò)程中的安全控制措施仍需進(jìn)一步研究與完善。

    另空調(diào)制冷大市場(chǎng)專家介紹，通過(guò)提高對(duì)制冷劑泄露的檢測(cè)能力，以及泄露應(yīng)對(duì)速度和能力，將大大降低R290的危險(xiǎn)性。如在空調(diào)系統(tǒng)中增設(shè)制冷劑泄露濃度檢測(cè)裝置，一旦泄露濃度超過(guò)預(yù)設(shè)值就自動(dòng)執(zhí)行斷電、通風(fēng)、警報(bào)等防范措施從而避免安全隱患。因此，通過(guò)完善嚴(yán)密的控制防范措施，R290的“易燃易爆”危險(xiǎn)是可以得到有效控制的，在目前來(lái)看其仍是z*具潛力的HCFC替代物質(zhì)。

    我國(guó)是世界上z*大的空調(diào)生產(chǎn)國(guó)，去年國(guó)內(nèi)空調(diào)產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到8千萬(wàn)臺(tái)。完成數(shù)量如此巨大的空調(diào)產(chǎn)品的HCFC制冷劑替代工作對(duì)環(huán)境保護(hù)意義重大。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)上馬了一些碳?xì)渲评鋭㏑290的示范試點(diǎn)項(xiàng)目，海爾、格力等空調(diào)廠家正在進(jìn)行R290空調(diào)產(chǎn)線的改造工作，未來(lái)一兩年內(nèi)應(yīng)用R290的空調(diào)新品將陸續(xù)涌現(xiàn)。

    環(huán)保部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心主任溫武瑞近日表示，未來(lái)我國(guó)還將進(jìn)一步加大使用R290制冷劑的空調(diào)產(chǎn)線改造示范試點(diǎn)力度。隨著對(duì)R290應(yīng)用技術(shù)研究的不斷深入、使用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，環(huán)保型制冷劑R290未來(lái)將擁有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。