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新型制冷劑:猶抱琵琶半遮面

來源:空調末端及配套  作者:劉靜  時間:2012-09-04  總點擊:24729次

东方6十1中奖对照表 www.kibmwz.com.cn   隨著臭氧層遭到破壞的程度越來越深,禁氟的呼聲也越來越強烈,然而,R22作為“元老級”劑,在暖通行業的地位是不容易撼動的。新型制冷劑呼之欲出卻又猶抱琵琶半遮面,如何能加快新型制冷劑研制的過程,縮短禁氟的時間,值得暖通行業的深入思考。

  臭氧層遭破壞 人類罪責難逃

  近年來,隨著世界能源消費劇增,人類在高速發展經濟的同時,對生態環境也造成了很大的破壞,其中臭氧層變薄甚至出現空洞就是人類破壞生態環境的一大罪證。臭氧層被稱為“人類的?;ど ?,由于人類大量排放破壞臭氧層的物質,致使臭氧層中臭氧含量減少,照射到地面上的太陽紫外線增多,嚴重損害了地面上動植物的基本結構,并有可能危害到海洋生物的生存,甚至直接影響人體健康,使皮膚癌、白內障等疾病增多,對于人類來說臭氧層遭到破壞給人帶來的危害是不言而喻的。

  然而臭氧層遭到破壞的很大一部分原因確實來源于人類自身。人類常用的空調冰箱使用的制冷劑排放出大量的氟里昂(氯氟烴)等氣體進入大氣,這些化學物質在低空極易分解,可以上升到高空的臭氧層,在那里受到陽光照射,分解出自由氯離子,參與一系列破壞臭氧層中臭氧的反應。反應的結果使臭氧變成了氧分子,從而使臭氧層遭到破壞。此外,工業廢氣、汽車和飛機尾氣、核爆炸產物、氨肥的分解物等,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等幾十種化學物質,也都是破壞臭氧層的因素。但是這些因素中,空調使用的制冷劑揮發出的氯氟烴對臭氧層的破壞作用是更為顯著的。

  為了?;こ粞醪忝饈芷蘋?,全世界共同采取“補天”行動。國際社會采取了一系列措施限制對臭氧層有破壞物質的排放,其中最著名的是《蒙特利爾議定書》。協定書及其修訂版中對R22氟利昂制冷劑在不同國家和地區的淘汰期限做出了明確的規定,中國作為發展中國家,將在2016年開始禁用,2030年之前全面淘汰,空調行業最終停止使用的時間為2040年。

  目前,人類已經把1500萬噸以上的氯氟烴排放到大氣中。進入大氣中的氯氟烴,只有一部分參與臭氧層破壞作用,大部分還在大氣中游蕩,因而,雖然現在很多國家或地區已停止生產和使用氯氟烴,臭氧層仍然會繼續遭到破壞。因此,盡快尋求替代R22的制冷劑是暖通行業的當務之急,也是為?;こ粞醪闥蘢齙階鈧匾氖?。

  對二氧化碳的思考

  隨著國際上禁氟的呼聲越來越強烈,空調界也開始著手研制新型的制冷劑,目前在國內外市場上,以R123、R290、R410A為主的制冷劑逐漸活躍起來,另有天然型的二氧化碳、丙烷、丙烯等作為替代型制冷劑開始走上歷史舞臺。各種制冷劑的優勢和劣勢自有人評論,在這里我們以二氧化碳為例,闡述新型制冷劑的特點。

  二氧化碳,是大氣中是存在的自然物質,但是二氧化碳作為制冷劑需要的壓力比較高,需要四十兆帕的壓力,相當于四十公斤。為此,煙臺冰輪股份有限公司研制出了適合二氧化碳的50公斤的壓縮機和適合二氧化碳的配套系統,并已經投入使用。

  借此機會我們有幸與煙臺冰輪股份有限公司研發部的劉昌峰部長做了一個關于二氧化碳制冷劑的交流,劉部長告訴我們,二氧化碳作為制冷劑的優勢是比較環保,在低溫條件下相比R22性能較好。在新型制冷劑的研發過程中,環保是第一要素,氟利昂實際上在100年以前已經作為制冷劑,隨著社會的發展,人們發現其對臭氧層是具有一定破壞作用的,而這種破壞性恰恰對人類自身有著很大的傷害,在這種情況下,使用自然物質作為制冷劑無疑是最好的選擇。二氧化碳和氨就是這樣的制冷劑,只不過氨具有強烈刺激性氣味,在達到一定濃度時會對人員造成傷害,二氧化碳的使用相對而言比較安全,對人員無傷害,對食品無污染,所以使用二氧化碳還可以減少空氣中的二氧化碳含量,緩解溫室效應。

  當然對于企業來講,環保效益和經濟效益缺一不可,在使用二氧化碳作為R22的替代性制冷劑的時候,我們無疑要算一筆經濟賬。R22作為制冷劑的時間相對于二氧化碳而言要長久得多,而且應用范圍比較廣,這就決定了我們在使用R22的時候可以不必考慮系統和設備的成本(這些成本早已包含在企業的早期投資中),所以盡管R22的使用成本是二氧化碳的三十倍,還是占有一定的優勢。二氧化碳的使用成本比較低,但是我們必須去研制與之配套的系統和壓縮機,在這其中研究、生產新的設備都是一筆巨大的投資,如果研制二氧化碳配套的系統和壓縮機的話,一次性投入就要比R22高20%至30%,??此譜芴逕蟁22和二氧化碳的使用成本相當,甚至R22在一定程度上成本還要低于二氧化碳,但是歸根究底,二氧化碳的配套系統和設備一旦研制成功,運行五到十年就可以把之前多余的投資收回。綜合起來看,二氧化碳在長期上具有經濟和環境的雙重效益。至于其在市場上運行的效果,劉部長表示煙臺冰輪股份有限公司已經研發出三套與二氧化碳相配套的系統,已經投入市場,并且反饋的效果不錯,最早投入市場的二氧化碳系統已經運行了兩年多,質量過硬。

  然而雖然具有長期的效益,但是廣泛推行二氧化碳做制冷劑卻并不那么容易。

  由于R22的禁用時間還有將近二十年,國家對其沒有明令禁止,作為發展時間長、價格低、優勢比較明顯的R22來說,二氧化碳的推行還是比較困難的。煙臺冰輪股份有限公司做的三套系統,利潤都比較低,但是劉部長表示冰輪相信二氧化碳的前景是非常廣闊的,二氧化碳的投入價值一定會在不久的將來有所體現,所以甘心通過六年的時間去研發二氧化碳機器配套系統。

  我們國家現在使用的替代型制冷劑如R410c、R290、R123都屬于氟利昂系列,是人工合成的化學制劑,這些制冷劑性能相對于R22還差得很遠,甚至不能與之持平。但是二氧化碳就不同了,二氧化碳本來就存在于空氣中,低溫情況下比R22性能更高,所以可以說是能與R22媲美,對臭氧層也沒有破壞,作為制冷劑消耗以后還能緩解溫室效應。其唯一缺點就是需要較高的壓力,但是這種技術已經實現。相信在不遠的將來,二氧化碳能夠替代R22成為新型制冷劑。

  禁氟 任重而道遠

  然而新型制冷劑的出現并不代表R22就這樣銷聲匿跡了。在國內市場,作為對臭氧層破壞極大的R22仍然占有相當優勢的份額。據有關專家表示,經過多年的發展,R22的消失不是一蹴而就的,而是一個逐漸的過程。

  毫無疑問的是,R22也曾作為科技進步的一個標志活躍在空調市場上,現在它逐漸被淘汰,既是我們對環境的一種重視,也是科技創新的一個新階段。不可否認的是,目前制冷劑的研究技術還主要在國外,我們對新型制冷劑的研制和推廣程度都不是很高。我們不能等著R22全面禁止的最后通牒,如何打破新型制冷劑猶抱琵琶半遮面的狀態,把禁氟的時間再提前一些,是值得整個暖通行業思考的問題。