CFC、HCFC、HFC等制冷劑替代的相關(guān)情況

1、CFC、HCFC、HFC等制冷劑替代的相關(guān)情況蒙特利爾議定書對某種物質(zhì)的禁用是明確的，而京都議定書只是對溫室氣體總排放量提出要求，并不涉及具體禁用?，F(xiàn)在需要作的是讓兩者統(tǒng)一。任何降低效率的制冷劑替代品在地球變暖方面的負(fù)面影響將超過正面影響（如壽命周期的溫室效應(yīng)氣體（GHG）排放或TEWI）。當(dāng)泄露非常低時(shí)，制冷劑ODP與GWP的重要性就會(huì)降低。低ODP與GWP的制冷劑對環(huán)境的最壞影響是制冷劑泄露所造成的能耗增加，從而提高了C02和其它GHG的排放。即使是零GWP制冷劑，由于效率下降也會(huì)對環(huán)境造成影響。蒙特利爾議定書成功地禁用了CFC制冷劑，并將最終禁用HCFCo發(fā)展中國家內(nèi)CFC的禁用預(yù)期將在

2、2010年完成。中國已于2006年提前實(shí)現(xiàn)。1997年12月在日本京都召開了聯(lián)合國氣候變化框架公約會(huì)議（UNFCCC）的第3次會(huì)議,會(huì)上確定了6種溫室效應(yīng)氣體。HFC也包括在京都議定書規(guī)定的氣體中。雖然研究人員在探索天然工質(zhì)作為HCFC和HFC的替代物方面進(jìn)行了卓絕的研究,但還沒有找到R22的理想替代物。歐洲聯(lián)盟國會(huì)要求加速R22（HCFC）的禁用日程，給制冷和空調(diào)業(yè)制造了強(qiáng)烈的反應(yīng)。歐洲聯(lián)盟對HCFC于2005年1月1日起禁用。丹麥已經(jīng)超出了京都議定書關(guān)于二氧化碳排放量的規(guī)定，并于20020年（可能是2000）在其領(lǐng)土范圍內(nèi)禁用HFCo丹麥政府提議，現(xiàn)在制冷系統(tǒng)中所用的全部HFC都應(yīng)被禁止。

3、丹麥政府關(guān)于禁用HFC的提議對歐洲制冷和空調(diào)業(yè)是一次沖擊。而在美國和日本HFC原先被宣稱是CFC的長期替代物。由于關(guān)系到HFC制冷劑是否能長期應(yīng)用，化工部門可能在決定投資興建有關(guān)生產(chǎn)設(shè)施方面舉棋不定，從而影響HFC的供應(yīng)。在蒙特利爾協(xié)議中已經(jīng)規(guī)定包括R22的HCFC是過渡性制冷劑，發(fā)達(dá)國家從2004年、發(fā)展中國家從2015年開始，逐步限制并淘汰這類HCFC類制冷劑。歐盟實(shí)際于2005年1月1日起已經(jīng)禁用HCFC，并且在促使其它國家也提前淘汰。發(fā)展中國家到2040年全面禁用。R22在我國使用廣泛。有一部分專家認(rèn)為，如果R123能夠最終解禁，那么R22解禁的日子也就不遠(yuǎn)了，他們也在極力行動(dòng)，希望將

4、R22也歸為環(huán)保制冷劑，認(rèn)為從環(huán)保、安全、效率等方面綜合考慮，R22是最優(yōu)秀的制冷劑，而臭氧層的破壞、溫室效應(yīng)也不僅僅是制冷劑的影響，不能因噎廢食，一刀切的將R22淘汰。我國有部分專家指出，我國能使用R22至2040年，是付出了政治和外交代價(jià)而取得的，如果現(xiàn)在按某些廠家的要求，提前禁用R22,對經(jīng)濟(jì)的影響太大，制冷劑和潤滑油都需要進(jìn)口，是我國自己對自己不負(fù)責(zé)任；何況現(xiàn)在R123和R22的命運(yùn)還不一定。R123與R22樣，也是HCFC類制冷劑，現(xiàn)在有些廠家，將R123作為R22的替代物在宣傳。另外，這些廠家以“R123在制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器中負(fù)壓運(yùn)行，泄漏少”為理由，在極力對相關(guān)部門做工作，希望將R1

5、23歸為環(huán)保制冷劑。R134a最初是作為R12的替代物出現(xiàn)的，其熱物理性質(zhì)及單位容積制冷量與R12相近，現(xiàn)在在熱泵機(jī)組和家用冰箱等場所已經(jīng)被廣泛使用，在離心冷水機(jī)組中也主要使用R134a作制冷劑。不過，因?yàn)槠淙莘e制冷量只有R22的2/3（在蒸發(fā)溫度低于-23C時(shí)更?。虼嗽谌莘e式壓縮機(jī)中的應(yīng)用不太廣泛。另外，R134a的GWP達(dá)到了1600,尤其是TEWI比R22還高，屬于京都議定書限制使用的制冷劑。另外，在蒸發(fā)溫度低于-15C時(shí)，不建議使用R134a。R407C是由23%的R32、5%的R125和52%的R134a按質(zhì)量百分比混合組成的混合制冷劑。最初是作為R22的替代物出現(xiàn)的，在2002

6、年前受到很大重視，但是近幾年不再紅火。理論上講，R407C的熱物理性質(zhì)和R22相似，但是，R407C作為混合制冷劑，溫度漂移達(dá)到7C，在小型、風(fēng)冷的制冷系統(tǒng)中，能很好的利用其溫度漂移的特性，提高系統(tǒng)的效率；但是，在大型的制冷系統(tǒng)中不能很好的利用這一特性，同類機(jī)組，實(shí)際的制冷量和COP都比R22機(jī)組低10%以上，并且傳質(zhì)阻力大，換熱相對差，因而難以受到青睞，這幾年基本不再采用。R410A是由50%的R32和50%的R125按質(zhì)量百分比混合組成的混合制冷劑。R410A雖然是非共沸制冷劑，但是滑移溫度只有約0.1C，幾乎可以算作共沸制冷劑。因?yàn)閴毫Ω叨畛醪槐粡V泛接受，但是近兩年卻很受關(guān)注。R410

7、A的單位容積制冷量約是R22的145%,COP比R22低約5%,GWP和TEWI也都不太高，本來是很好的替代制冷劑，但是因?yàn)閴毫Ω撸谙嗤瑴囟认?，飽和壓力比R22的飽和壓力高約50%，這樣，導(dǎo)致安全、材料等方面的問題需要解決。按現(xiàn)在的發(fā)展趨勢，R410A在未來幾年應(yīng)該會(huì)越來越受重視。目前主要在小機(jī)組上使用。R404A是由44%的R125、52%的R143a、4%的R134a按質(zhì)量百分比混合組成的混合制冷劑。滑移溫度約0.6C。在相同溫度下，飽和壓力比R22的飽和壓力高約510%。R404A的容積制冷量比R22高約5%,但是COP比R22低約510%。在低蒸發(fā)溫度的情況下應(yīng)用比較多。R134a、

8、，R407C、R404A、R410A、R507在使用時(shí)，需要使用合成油，比如POE油。這類油和制冷劑具有很強(qiáng)的親水性。使用這些替代制冷劑，對操作、維護(hù)的要求也大大提高。CFCs（氯氟烴chlorofluorocarbon）:全鹵化，分子中不含氫。由于氟原子的存在，分子穩(wěn)定，在大氣中的壽命長，會(huì)擴(kuò)散到同溫層，Cl引起臭氧層的破壞和衰減。（如Rll,R12,R113）。HCFCs（氫氯氟烴hydrochlorofluorocarbon）:部分鹵化，分子中可同時(shí)含有氫、氯、氟。（如R22，R123）。FC（全氟烴fluorocarbon）:分子中僅含有碳原子和氟原子。（如R116,RC318）。HF

9、C（氫氟烴hydrofluorocarbon）:無氯氟里昂，分子中有部分鹵代氫，不破壞臭氧層，ODP=O（如R125,R134a,R245）。氫原子數(shù)增多而鹵素原子數(shù)減少，易爆。氯原子數(shù)增多，毒性增大。氟原子數(shù)增多，穩(wěn)定性增大，容易擴(kuò)散到臭氧層。氨（R717）在冷凍冷藏和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，并且效率很高，性能與R22相當(dāng)。但是因?yàn)槠湟兹家妆⑶矣卸荆跇怯羁照{(diào)中被限制使用。如果能解決密封和防爆的問題，在空調(diào)系統(tǒng)中，氨將是R22最好的替代物。在小型空調(diào)方面，國外現(xiàn)在有研究；日本對氨的研究比較多，對氨在空調(diào)領(lǐng)域做R22的替代物也一直很感興趣。GWP（globalwarmingpotential）:指

10、某一溫室氣體，相對于二氧化碳，在100年的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致地球變暖的潛在能力。CFC類制冷劑的GWP一般很高，HCFC和HFC類制冷劑則有的高，有的低。東京協(xié)定根據(jù)GWP對制冷劑做了進(jìn)一步的限制，確定了6種溫室效應(yīng)氣體。HFC也包括在京都議定書規(guī)定的氣體中。TEWI（totalequivalentwarmingimpacts）:變暖影響總當(dāng)量，不僅考慮該氣體本身的GWP，還考慮該氣體在生產(chǎn)、回收、銷毀、使用等過程中，導(dǎo)致產(chǎn)生其它溫室氣體（比如二氧化碳）的影響。即制冷劑排放的直接效應(yīng)和能源利用引起的間接效應(yīng)。直接效應(yīng)取決于制冷劑的GWP值、氣體釋放量和考慮的時(shí)間框架長度；間接效應(yīng)取決于這種空調(diào)制冷系統(tǒng)

11、的效率以及能源來自何處。ODP（ozonedepletionpotential）:國際上現(xiàn)在將各種物質(zhì)破壞臭氧層的潛在能力用ODP來表示，以R11的0DP是1.000作為基準(zhǔn)。CFC類制冷劑（比如R12）都有很高的0DP,HCFC類制冷劑（比如R22）的0DP比較小，HFC（比如R134a）、FC類制冷劑則ODP為0。蒙特利爾協(xié)議規(guī)定禁止使用0DP過大的制冷劑，并給出了禁用的時(shí)間表。我們所熟知的R12就因?yàn)?DP太高，而被完全禁用；R22的0DP是0.034,屬過渡性制冷劑。美國至今沒有在京都議定書上簽字。據(jù)2004年調(diào)查，美國90的家用空調(diào)仍使用R22。美國規(guī)定2003年1月1日起禁用HCFC-141b（作發(fā)泡劑），2010年1月1日起不再生產(chǎn)使用HCFC-22的新制冷空調(diào)設(shè)備，并于2020年1月1日起完全禁用HCFC-22和HCFC-142b,不再制造使用HCFC-123和HCFC-124的新設(shè)備。對于發(fā)展中國家,CFCs和HCFCs物質(zhì)的削減和禁用時(shí)間表為：1999年7月1日將CFC-11、CFC-12、CFC-113、CFC-114和CFC-115凍結(jié)在1995-1997年的平均水平；2005年1月1日