▓AG亚游国际官网▓赔率最高,提款速度最快,AG亚游国际专注彩票经营10余年,信誉口碑业界驰名,在我们AG亚游国际聊天室玩家每天可领取现金红包!我们[AG亚游国际将给您提供一个安全/稳定/秒速的彩票平台!...

免費服務熱線: 400-163-8898 400-163-8898

  • 在線溝通:

冷庫工程 Cold storage technology

當前位置:建冷庫、買制冷設備就找福建世紀冰山制冷科技有限公司 > 冷庫工程 > 制冷基礎 >

環保制冷媒距離新時代還有多遠?

發布時間:2017-06-09 09:41:08 作者:冰山科技 點擊:

環保制冷媒距離新時代還有多遠?

  目前,無論是家用空調還是中央空調,使用最多的制冷劑是R410a和R134a,像R123、R22以及R407c也有不同程度的使用。但這些制冷劑終究屬于過渡產品,因此,研發新的制冷劑成為了各企業和配套供應商目前正在進行的工作。

  從2016年開始,有部分中央空調企業對外介紹,旗下產品已經在使用全新的環保冷媒,不僅能效比方面獲得了提升,在環保和社會責任方面也獲得了不同程度的提升。對于中國中央空調行業而言,從業企業的競爭已經從整機生產升級到了冷媒等配套產品的競爭。

  制冷劑也叫冷媒,是空調、冰箱、空氣能熱水器,汽車等制冷系統的主要導熱媒介物質,通過其從液態到氣態的循環轉化過程中吸收和釋放的熱量,在壓縮機的助力下,逆著熱力學第一定律,把熱量轉移到我們需要的地方。優良的制冷劑需具備單位體積攜帶熱量多,液態—氣態容易轉化的特性并兼顧安全環保和低成本,這使得空氣能熱水器、空調的用電量只有傳統電熱取暖器,電加熱熱水器的1/3—1/4,成為了綠色節能的調溫設備。目前最廣泛使用的制冷劑是氯氟烴類物質(CFC,Chloro Fluoro Carbon,俗稱氟利昂),其化學屬性是一種對臭氧層有破壞性并產生溫室效應的氣體,因此發展新型的綠色環保又安全高效的氯氟烴制冷劑替代物就顯得尤為迫切。

  

 

  采用R1234ze新制冷劑的螺桿機組

  氯氟烴是一種易氣化,易揮發的可燃有機物質,之前空調中用的最多的是R22(HCFC22即含氫氯氟烴22),上世紀冰箱中普遍使用的是R12(CFC12),由于空調冰箱等循環系統管路老舊或破損,會將氯氟烴類制冷劑釋放到大氣中,在日光等因素下氯氟烴會自然分解并釋放出破壞臭氧層的氯原子,而氯原子會催化臭氧轉化為普通的氧氣分子。國際上用ODP(Ozone Depression Potential,臭氧層損耗潛能)指標來衡量化學物質對于臭氧層破壞能力的大小,以CFC11(R11)為基準,規定CFC11的ODP值為1,這些屬于第一代制冷劑。

  據聯合國環境規劃署提供的資料,如果平流層的臭氧總量減少1%,預計到達地面的有害紫外線將增加2%。有害紫外線的增加,會產生以下一些連鎖的危害:使皮膚癌和白內障患者發病率增加;破壞生態系統;引起新的環境問題等等。因此,發達國家已于1996年1月1日起禁止生產和使用氯氟烴類制冷劑,但一些發展中國家仍然在使用。最近幾年南極臭氧層空洞的持續擴大,引起了各國對保護臭氧層的高度重視,使其成為了一項全球性的緊迫任務。

  這樣的形勢下,制冷劑在上世紀經歷了又一次革新,出現了第二代制冷劑,并產生了一種叫做含氫氯氟烴HCFCs的改良產品,因為加入了氫原子,相對于傳統的CFCs來說含氯原子的數量減少了,ODP值大大降低。其中家用空調最廣泛使用且沿用至今的R22(HCFC22)的ODP值只有0.055,算是一種較為成功的過渡產品,但是隨著使用量的增加仍然會聚集消耗臭氧的氯原子。所以從上世紀90年代開始,推出了HFCs(無氯烴)這種不含氯原子的第三代制冷劑,從此無氯制冷劑誕生了。并且最先在冰箱和汽車空調中得到應用,即用HFC134a(R134a)或HC600a(R600a)等ODP值為0的無氯烴來代替CFC12(R12)。

  

 

  運用R513a新制冷劑的離心壓縮機

  R134a由于比R600a具備更安全和不易燃爆的特性,在汽車空調中扮演了重要角色;而R600a由于只是碳氫化合物,不含氟原子,因此是無氟冰箱的專屬制冷劑。房間空調器相對冰箱和汽車空調需要轉移的熱量更多,使得房間空調無氯制冷劑的研發經歷了更長的時間,從2006年才開始推向市場,到2010年正式普及,即用R410a這種由兩種HFCs(質量分數同為50%的HFC32和HFC125)組成的新型近共沸混合無氯烴來代替傳統的R22(CFC22)。同時由于R410a的單位攜熱能力更強,使得新一代的節能空調體積更小效能卻更高,但是制冷管路的壓力值相對R22提高了60%,對空調器的制造和安裝要求更高,需要全程抽真空安裝,而且充注制冷劑的價格也是R22的兩倍左右,因此目前還沒完全替代R22。

  經歷了大約半個世紀的發展,制冷劑對臭氧層的破壞終于得到了控制,可是CFCs、HCFCs和新一代HFCs制冷劑對于環境而言還有一重負面身份——溫室氣體。溫室氣體對全球氣候變暖的影響大小,取決于它們吸收紅外能量的能力和它們在降解前在大氣中的延續時間,可用GWP(Global Warming Potential 全球變暖潛值)來度量,其大小是相對于CO2(二氧化碳)的溫室效應而言的,規定CO2的GWP值為1。

  回顧制冷劑的發展歷史可以發現,自1987年簽訂《蒙特利爾議定書》到1997鑒定《京都定書》的10年間,各國展開的幾乎是對CFCs(氯氟烴)和HCFCs(含氫氯氟烴)物質的替代物的研究,主要以保護臭氧為目的,HCFs(無氯烴)類制冷劑的出現代表了這一階段的成果。但《京都議定書》簽訂以后至今,人們轉而同時注重臭氧保護、減小溫室效應和低能耗。要求制冷劑不但要ODP值較小,GWP值也要較小,而且要高效節能。

  目前無氟冰箱所采用的R600a是現階段最成功的制冷劑,它是一種碳氫化合物,不但對臭氧零消耗,GWP值也是僅為15,但由于攜熱能力有限尚未成功應用到空調中。而現階段其他制冷劑的GWP普遍偏高,因此《京都議定書》將替代CFCs和HCFCs的HFCs物質列入限控物質清單中,要求發達國家控制HFCs的排放,這就導致了澳大利亞等發達國家在安裝家用空調前需進行繁瑣的多重申報和審批手續,阻礙了空調的普及。我國作為發展中國家也在2010年推出了家電能效等級制度,強制淘汰并禁止生產耗能高的制冷家電,通過補貼推廣高效節能家電產品,這些都對制冷劑的新型替代物研究提出了迫切的要求。

  新型制冷劑研發的要求其具有為零的ODP值和較低的GWP值,還應順應“低碳”的潮流,即具有良好的熱學性能,使得制冷設備的能效比(耗電量和產生制冷量的比值)盡可能高,同時要兼顧安全性(燃爆特性)和經濟性,爭取做到既環保又經濟。

  就目前的情況來看,中國中央空調的從業企業已經開始探索新制冷劑的研發和運用。2014年,特靈在法國推出采用R1233zd(E)的E系列離心式冷水機組,該產品是全球首臺采用新制冷劑的中央空調產品。在2016年末,開利在上海工廠推出了全新一代的19DV離心機組,該機組不僅進行了設計方面的創新,更是運用了R1233zd(E)制冷劑,使得機組的GWP值達到1.34。同時,2017年中國制冷展先后有多個品牌開始展示運用新制冷劑的產品。麥克維爾展示低GWP新冷媒變頻單螺桿機組,頓漢布什展示了永磁變頻降膜螺桿冷水機組,EK空調展示了磁懸浮風冷冷水機組,可以根據客戶需求選擇R1234ze和R513a制冷劑??梢钥闯?,外資品牌已經在大型冷水機組的新制冷劑方面取得了突破,并且公布和展示了相關的產品。

  相比外資品牌,國產品牌在家用空調方面的積淀更深,對于新制冷劑的運用也相對較早。2011年,全球第一條R290空調示范生產線在珠海格力電器落成,且第一批R290環??照{于當年落戶馬爾代夫并正常運行至今。同年,美的空調“關于R32、R290、R161三款新型環保冷媒關鍵技術及應用科技成果”率先通過了專家組的一致鑒定,認為代表了我國環保制冷劑未來發展的方向和主流趨勢。2015年,海爾率先將二氧化碳制冷劑技術運用在空氣能熱水器方面。正是由于在家用空調多年的技術積累,使得國產品牌已經較好的掌握了新制冷劑的特性。

  而在中央空調方面,國產品牌也正在將新制冷劑運用到了模塊機等產品。相比歐美和國產品牌,日系品牌則將制冷劑的研發方向放在了R32方面。以大金為例,大金申請了R32制冷劑的基本專利技術,并在其優勢產品——家用中央空調、商用機等產品得到應用。同時,為了普及這一制冷劑,在2011年9月,開始無償開放“制造、銷售R32空調所必須的基本專利技術”,讓新興國家以及其他廠商使用,在這一因素的帶動下,已經有不少國家和地區開始允許銷售R32制冷劑的空調產品。

  目前,無論是家用空調還是中央空調,使用最多的制冷劑是R410a和R134a,像R123、R22以及R407c也有不同程度的使用。但這些制冷劑終究屬于過渡產品,因此,研發新的制冷劑成為了各企業和配套供應商目前正在進行的工作。從目前的情況來看,大致可以分為以下幾種類型。在小型機組方面,各廠家主要推薦使用R290和R32。在大型冷水機組方面,發展的方向則較多。開利、特靈等企業推薦使用R1233ze,麥克維爾和頓漢布什則推薦使用R513a。日系品牌荏原則在其RTBF系列離心機里采用了245fa工質的制冷劑,使得機組能效獲得了較高幅度的提升。在螺桿機方面,很多企業推薦使用R1234zd。企業的選擇也由很多客觀因素制約。

  第一,企業面臨高成本壓力。一方面,雖然目前市面上使用的眾多制冷劑都是過渡性產品,但是各個企業對這些制冷劑的特性已經較為了解,在產品設計等方面也更為貼合制冷劑的使用。對于新的制冷劑特性,很多企業還是處于摸索和實驗階段,因此很多產品的設計還沒有定型。這一點從各企業對于離心機冷媒的運用就可以看出。采用R513a制冷劑的產品,可以直接替換R134a,產品不需要經過太多的設計修改。而采用R1233制冷劑的離心機則需要大規模修改,例如機組工質從正壓變為負壓、葉輪的轉速、節流裝置的設計等等,這些修改需要耗費大量的成本。另一方面,新的制冷劑價格昂貴。從性能上來說,R1233的能效比更高,采用這一制冷劑的最大單臺冷量可以達到4000RT。但價格卻是R134a的10倍,以一臺機組注入1000kg的制冷劑計算,采用R1233的機組在制冷劑方面的成本就要高出幾十萬元。在當今競爭異常激烈的中央空調市場,幾十萬元能夠決定很多項目的成敗。

  第二,沒有完美的替代方面。新的制冷劑由于性質的不同存在或多或少的問題。R32雖然ODP為0,但是制冷劑的燃燒強度低,燃燒之后會產品氫氟酸,具有腐蝕性,對人體有害,其中GWP值為650,對溫室效應有較大影響。R513a雖然可以直接替代R134a,但是其還存在一定的可燃性,這注定了R513a不是終極制冷劑的原因。

  第三,主機企業被制冷劑企業制約。目前市場上的主流制冷劑,由于使用時間較長,生產和銷售制冷劑的企業數量較多,主機企業的采購價格相對公開透明。但是新制冷劑的配方和生產能力主要掌握在霍尼韋爾、科慕、大金等少數企業的手中,這些企業對于制冷劑擁有絕對的定價權,但主機企業又不能不去采購。高企的成本壓力,制約著企業對于制冷劑的更換速度。另外,每個主機企業的主機設計都需要結合制冷劑來進行,所以主機企業和霍尼韋爾等公司的合作緊密程度也在一定程度上決定著新品研發的速度。

  以上種種,都從不同程度上影響著制冷劑和主機生產企業,但無論如何,運用新制冷劑是大勢所趨,企業要做的就是做好自己。雖然過程比較艱辛,但是很多企業已經在這條道路上奮力拼搏,為的就是努力實現低碳環保、高效節能的綠色目標。

相關文章 Related Articles

?

裝修留言咨詢

感謝您的信任和支持,我們的設計師會在最短時間內聯系您!

你的姓名

手機/電話:

所在城市:

咨詢/留言內容:

AG亚游国际