[中國制冷網]  伴隨著q*臭氧層破壞和氣候變暖問題的日益嚴峻，尋找環境友好的制冷劑成為了擺在制冷行業面前的一道重要考題。

    制冷劑是制冷系統中的工作介質，它在制冷系統中循環流動，通過自身熱力狀態的變化與外界發生能量交換，從而達到制冷的目的。美國杜邦公司上世紀30年代推出的制冷性能優良的氟利昂曾是制冷行業發展的一個重要里程碑。然而，上世紀70年代實驗證實，氟利昂中的氯或溴原子會對臭氧層產生強烈的破壞作用，從而導致對地球環境有害紫外線的增加。

    氟利昂即鹵代烴，是鏈狀飽和碳氫化合物的氟、氯、溴衍生物的總稱。分子中只含有氯、氟、碳原子的鹵代烴制冷劑稱為氯氟烴，簡稱CFCs，如R11，R12;如果分子中除了氯、氟、碳原子外，還含有氫原子，則稱為氫氯氟烴，簡稱HCFCs，如R22，R141b;只含有氫、氟、碳三種原子的則是氫氟烴，簡稱HFCs，如R134a，R410a，R407C。

    在上述三種制冷劑中，CFCs的ODP值z*大，也就是對臭氧層的破壞作用z*嚴重，我國已經于2007年全面停止了CFCs物質的使用。歐盟2007年出臺的ROSH指令要求，在歐盟地區銷售的空調制冷劑必須使用R410a(HFCs類制冷劑)。雖然HFCs的ODP值為零，但是其GWP值仍非常高，因此從長期來看HFCs只是過渡性替代品，未來終究要被淘汰。

    制冷快報記者獲悉，目前我國空調制冷行業普遍使用的制冷劑是HCFCs，其分子中含有氫原子因而容易在底層大氣中分解，實驗證明HCFCs的ODP值大約為CFCs物質的1/20，但是HCFCs長期和過量使用而對臭氧層產生的危害作用仍不可忽視。此外，HCFCs物質的GWP值非常高，對q*氣候變化影響巨大。按照蒙特利爾議定書相關協議，從2010年開始我國將履行加速淘汰HCFC的任務，2030年前停止絕大部分HCFC的使用。

    R290：極具潛力的制冷劑替代品

    隨著世界制冷空調技術的應用和發展，對制冷劑的需求量也在呈現逐年上升態勢，每年達到數十萬噸的消耗量。因此從長遠影響來看，重新起用自然界本身存在的天然工質是實現環境與資源可持續發展的理想選擇。

    制冷劑R290，即丙烷，是一種可以從液化氣中直接獲得的天然碳氫制冷劑。與氟利昂這種人工合成制冷劑相比，天然工質R290的分子中不含有氯原子，因而ODP值為零，對臭氧層不具有破壞作用。此外，與同樣對臭氧層無破壞作用的HFC物質相比，R290的GWP值接近0，對溫室效應沒有影響。目前在德國R290已經用于家用熱水器和空調系統中。

    目前我國空調行業使用較多的制冷劑是HCFC物質R22。R290與R22的標準沸點、凝固點、臨界點等基本物理性質非常接近，具備替代R22的基本條件。在飽和液態時，R290的密度比R22小，因此相同容積下R290的灌注量更小，試驗證明相同系統體積下R290的灌注量是R22的43%左右。另外，由于R290的汽化潛熱大約是R22的2倍左右，因此采用R290的制冷系統制冷劑循環量更小。R290具有良好的材料相容性，與銅、鋼、鑄鐵、潤滑油等均能良好相容。

    雖然R290具有上述優勢，但其“易燃易爆”的缺點是目前限制其大規模推廣的z*大阻礙。R290與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。提高R290安全性的手段包括減小灌裝量、隔絕著火源、防止制冷劑泄露及提高泄漏后的安全防控能力等。

    為減小安全隱患，IEC標準對R290制冷劑的z*大安全灌注量進行了限制：10平方米房間內按2.2m的安裝高度時，其灌注量須低于290g。減小灌注量后在一定程度上可減小制冷劑的泄漏量，從而提高R290使用的安全性。制冷劑灌注量減小是否會帶來制冷能力的下降?對此，業內人士表示，R290的汽化潛熱大約是R22的2倍，這意味著單位質量R290的制冷能力更高。并且目前試驗已證實在減少R290制冷劑灌注量的情況下，通過對制冷系統的結構改造完全可以達到或超過R22的制冷效果。

    減小泄露量及提高泄露檢測、應對能力是提高R290安全性的一個重要措施。據了解，目前多數廠家的空調密封性檢測標準要求很高，正常空調年泄露量可以控制在5g以下，不會產生任何危險。現在出現的制冷劑泄露多集中在空調安裝、使用、維修過程中，而這些過程中又存在如環境、使用方式等諸多不可控因素，因此這些過程中的安全控制措施仍需進一步研究與完善。

    另空調制冷大市場專家介紹，通過提高對制冷劑泄露的檢測能力，以及泄露應對速度和能力，將大大降低R290的危險性。如在空調系統中增設制冷劑泄露濃度檢測裝置，一旦泄露濃度超過預設值就自動執行斷電、通風、警報等防范措施從而避免安全隱患。因此，通過完善嚴密的控制防范措施，R290的“易燃易爆”危險是可以得到有效控制的，在目前來看其仍是z*具潛力的HCFC替代物質。

    我國是世界上z*大的空調生產國，去年國內空調產量已經達到8千萬臺。完成數量如此巨大的空調產品的HCFC制冷劑替代工作對環境保護意義重大。據了解，目前國內已經上馬了一些碳氫制冷劑R290的示范試點項目，海爾、格力等空調廠家正在進行R290空調產線的改造工作，未來一兩年內應用R290的空調新品將陸續涌現。

    環保部環境保護對外合作中心主任溫武瑞近日表示，未來我國還將進一步加大使用R290制冷劑的空調產線改造示范試點力度。隨著對R290應用技術研究的不斷深入、使用經驗的不斷積累，環保型制冷劑R290未來將擁有廣闊的市場應用前景。