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要制冷更要环保 “无氟冷媒”你知多少

  什么叫“无氟空调”?一位正在选购空调的消费者表示,“我只听说过无氟冰箱,无氟空调可能也是同样道理,没有氟利昂吧!”显然,“无氟空调”这个概念并没有那么深入人心,但人们隐约知道,传统冰箱的制冷剂中有一种叫“氟利昂”的物质,这种物质会破坏大气臭氧层,因而被人们列入不环保的“黑名单”。那么,“无氟”究竟指什么,是传统制冷剂“R22”、氟利昂,还是“氟”元素?

  “无氟”实际上是不含“氯”元素

  目前空调行业常用的制冷剂有R410A、R22和R134a三种。市场上“含氟空调”绝大多数采用含有“氯”元素的R22制冷剂,而业界习惯上将使用R410A新型制冷剂的产品称为“无氟空调”。据专业人士分析,制冷剂环保不环保与“氟”、“氟利昂”都无关,而是与“氯”有关。臭氧层的破坏主要是由于现在广泛使用的制冷剂、发泡剂、灭火剂、清洗剂中含有的氯原子,扩散至上层大气,同温层中的臭氧就会被氯催化,造成臭氧层减薄或消失。而在安装和维修中,“R410a”制冷剂不含“氯”元素,不会破坏大气臭氧层,更不会因为氟里昂泄漏而威胁人类健康,所以,很多厂家称之为“R410a无氟新冷媒”。

  抛弃卤族元素碳氢系冷媒现身

  根据《蒙特利尔协议》的规定,全球将在2030年全面限制R22的使用。人工合成制冷剂R410A,作为目前最热门的过渡性替代工质,仍含有氟元素,不是真正意义上的“无氟”不过,而且其虽然对臭氧层的破坏为零,但其产生的温室气体效应甚至还部分超过了R22。因此,R410a并不是中国空调业最终的环保制冷剂解决方案。

  与上述两种产品相比,碳氢制冷剂不损害臭氧层,无温室效应、完全环保。其中目前开始推广的R290即丙烷作为制冷剂就是不错的选择。

  制冷剂R290,即丙烷,是一种可以从液化气中直接获得的天然碳氢制冷剂。与氟利昂这种人工合成制冷剂相比,天然工质R290的分子中不含有氯原子,因而ODP值为零,对臭氧层不具有破坏作用。此外,与同样对臭氧层无破坏作用的HFC物质相比,R290的GWP值接近0,对温室效应没有影响。目前在德国R290已经用于家用热水器和空调系统中。

  在饱和液态时,R290的密度比R22小,因此相同容积下R290的灌注量更小,试验证明相同系统体积下R290的灌注量是R22的43%左右。另外,由于R290的汽化潜热大约是R22的2倍左右,因此采用R290的制冷系统制冷剂循环量更小。R290具有良好的材料相容性,与铜、钢、铸铁、润滑油等均能良好相容。

  虽然R290具有上述优势,但其“易燃易爆”的缺点是目前限制其大规模推广的最大阻碍。R290与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。提高R290安全性的手段包括减小灌装量、隔绝着火源、防止制冷剂泄露及提高泄漏后的安全防控能力等。

  为减小安全隐患,IEC标准对R290制冷剂的最大安全灌注量进行了限制:10平方米房间内按2.2m的安装高度时,其灌注量须低于290g。减小灌注量后在一定程度上可减小制冷剂的泄漏量,从而提高R290使用的安全性。制冷剂灌注量减小是否会带来制冷能力的下降?对此,业内人士表示,R290的汽化潜热大约是R22的2倍,这意味着单位质量R290的制冷能力更高。并且目前试验已证实在减少R290制冷剂灌注量的情况下,通过对制冷系统的结构改造完全可以达到或超过R22的制冷效果。

  减小泄露量及提高泄露检测、应对能力是提高R290安全性的一个重要措施。据了解,目前多数厂家的空调密封性检测标准要求很高,正常空调年泄露量可以控制在5g以下,不会产生任何危险。现在出现的制冷剂泄露多集中在空调安装、使用、维修过程中,而这些过程中又存在如环境、使用方式等诸多不可控因素,因此这些过程中的安全控制措施仍需进一步研究与完善。

  另空调制冷大市场专家介绍,通过提高对制冷剂泄露的检测能力,以及泄露应对速度和能力,将大大降低R290的危险性。如在空调系统中增设制冷剂泄露浓度检测装置,一旦泄露浓度超过预设值就自动执行断电、通风、警报等防范措施从而避免安全隐患。因此,通过完善严密的控制防范措施,R290的“易燃易爆”危险是可以得到有效控制的,在目前来看其仍是最具潜力的HCFC替代物质。

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