制冷劑替代戰(zhàn)打響 CO2是“終結者”？

　　隨著國際社會對環(huán)保的重視，對氣候變化產生嚴重負面影響的氯氟烴CFCs和氟氯烴HCFCs將依次被強制性淘汰，而天然工質二氧化碳制冷劑和碳氫制冷劑走上歷史的舞臺，開始了替代氯氟烴和氟氯烴的步伐。

　　碳氫化合物的“是”與“非”

　　2009年，格力空調承擔的國家商務部“采用自然環(huán)保工質R290丙烷研發(fā)高效節(jié)能空調器”項目通過專家組驗收。

　　于是，以R290為代表的碳氫制冷劑以其“不損害臭氧層、無溫室效應、完全環(huán)?！钡葍?yōu)點成為空調業(yè)關注的重點。

　　“R290環(huán)境特性不錯，但安全特性不好說。在生產和應用中，其易燃易爆的性質是不可能改變的?！碧旖虼髮W熱能研究所所長馬一太如此評價R290制冷劑。

　　碳氫制冷劑中所含丙烷最大的缺點是具有可燃性，這就是長期以來它不能作為一般工業(yè)或民用制冷空調設備制冷劑的主要原因，也是碳氫制冷劑的致命缺陷。

　　“如果用量過大的話，碳氫制冷劑極有可能引起爆炸，而現(xiàn)在的家電維修行業(yè)也不是很正規(guī)，如果安裝工不注意煙頭或者不恰當補焊都有安全隱患?！闭憬髮W制冷與低溫研究所所長陳光明說。

　　2006年，格力電器在研究中發(fā)現(xiàn)，純天然環(huán)保綠色制冷劑R290的性能系數(shù)不僅能達到R22的標準，而且不含氟元素，對臭氧層不會產生破壞作用，也不會排放溫室氣體加劇全球氣候變暖，是完全環(huán)境友好型制冷劑，可以成為空調替代制冷劑的重點發(fā)展方向。

　　經過2年的潛心研發(fā)，2008年12月，格力電器自主研發(fā)的R290冷媒空調成功通過了中國家電協(xié)會專家組的驗收，并于2010年9月再次通過歐洲權威安全認證——德國VDE認證，獲得了歐洲市場準入證。

　　2011年7月14日，全球首條R290生產線在格力電器竣工，當天，中德聯(lián)合專家組對格力R290冷媒空調生產線項目進行了認真的審查，并一致認為該項目達到“國際領先”水平，對推動新型環(huán)保制冷劑應用技術的發(fā)展和房間空調器行業(yè)淘汰R22工質具有重大意義。

　　繼格力宣布研發(fā)建成了全球首條碳氫制冷劑R290冷媒空調生產線之后，美的也宣布出R32、R161等三款新型環(huán)保冷媒，海爾、海信、奧克斯等廠家也相繼針對R290冷媒空調進行了實驗及試生產。

　　德國國際合作機構高級官員沃克瑪·哈斯先生表示，格力R90生產線是全球第一條R290工質分體式房間空調器生產線，是一項開創(chuàng)性的工作，它填補了分體式空調器行業(yè)應用R290天然工質的空白，為全球新型冷媒技術路線的選擇開辟了一條新的出路，將對保護生態(tài)地球做出重大貢獻。

　　二氧化碳制冷劑系統(tǒng)效率低

　　二氧化碳具有高密度和低粘度，其流動損失小、傳熱效果良好，并且通過對傳熱作用的強化，可以彌補其循環(huán)不高的缺點。同時二氧化碳環(huán)境表現(xiàn)優(yōu)良、費用低易獲取、穩(wěn)定性好、有利于減小裝置體積。

　　最重要的是，其安全無毒，不可燃，這一點比R290具有明顯的優(yōu)勢。

　　當然，采用二氧化碳為制冷劑也有缺點，二氧化碳高的臨界壓力和低的臨界溫度也給它做制冷劑帶來了許多難題。無論亞臨界循環(huán)還是跨臨界循環(huán)，二氧化碳制冷系統(tǒng)的運行壓力都將高于傳統(tǒng)的制冷空調系統(tǒng)，這必然會給系統(tǒng)及部件的設計帶來許多新的要求。同時現(xiàn)階段還存在二氧化碳制冷系統(tǒng)的效率相對較低的問題。

　　全球零部件與系統(tǒng)供應商，包括丹佛斯、卡樂、恩布拉科、路偉以及愛默生等，都順應了這個潮流，已經為商業(yè)部門提供了二氧化碳解決方案。在中國，同樣也有一批企業(yè)著手開始進行二氧化碳工質系統(tǒng)的研發(fā)和生產，像山東神舟、浙江高翔工貿、煙臺冰輪等，都已經擁有了成型的二氧化碳設備。

　　丹佛斯：作為減少碳足跡的積極響應者，丹佛斯的TN型壓縮機曾榮獲“AHR創(chuàng)新獎”。丹佛斯藍色家族如今在全世界已有27個工廠，它的生產分五大生產線：自動制冷生產線、家用制冷生產線、商業(yè)制冷生產線大型壓縮機、給家用冰箱生產恒溫控制器等配套元件、工業(yè)制冷生產線。同時丹佛斯的二氧化碳氣體冷卻器解決方案具有安裝調試簡便、最大系統(tǒng)運轉效率等優(yōu)點，是最佳的現(xiàn)場應用解決和成本管控系統(tǒng)的解決方案。

　　艾默生：全球首屈一指的制熱，空調和制冷解決方案提供者，艾默生的谷輪渦旋式壓縮機可用于低溫級聯(lián)系統(tǒng)，是美國唯一一款達到UL規(guī)定對于高壓亞臨界二氧化碳級聯(lián)系統(tǒng)要求的壓縮機。

　　都凌：Dorin開發(fā)出世界上第一臺半封閉往復式二氧化碳壓縮機。這種壓縮機能夠用在HPWH和輕型、中型商業(yè)制冷設備中。功率從0.75kW到15kW不等的電機能夠以中速和高速模式運轉1450rpm和2900rpm。壓縮機的直徑從18mm到34mm不等。

　　據(jù)山東神舟潘學玲介紹，這是國內首臺二氧化碳機組出口法國。因為北歐、英國等國家也已立法限制氟利昂在超市行業(yè)中的應用，根據(jù)制冷劑的GWP值來收“碳稅”，歐洲非常多的應用R404A制冷劑的系統(tǒng)現(xiàn)在進入改造期。

　　煙臺冰輪：目前在國內，已經擁有相對成熟的壓縮機產品系列的是煙臺冰輪，他們從07年開始立項研發(fā)二氧化碳壓縮機，08年通過了國家科委的鑒定并開始了試運行，并于09年獲得了“中國機械工業(yè)科學技術獎”?，F(xiàn)在冰輪研發(fā)的二氧化碳壓縮機已經發(fā)展為一個系列共4款機型，涵蓋了從150-900立方米的排氣量。其成功案例之一為煙臺豐潤食品加工中心，用于-70℃的金槍魚冷凍處理。

　　目前看來，二氧化碳在國內市場的前景，還有點像“霧里看花”，就像王立群所言，他們都了解它的好，但真正用的少。國內空調行業(yè)暫時看不到二氧化碳發(fā)展的影子。

　　綜上所述，碳氫制冷劑和二氧化碳制冷劑各有優(yōu)劣勢，究竟誰能夠成為含氟制冷劑的最終替代者，誰也說不準。唯一可以確定的是，哪款制冷劑誰能先解決各自的劣勢，則必然可以先發(fā)制人。


來源：全球制冷網

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