任務重時間緊 空調制冷劑替代開始倒計時

　　為了更好地保護臭氧層，中國空調行業的HCFCs替代已經被提上日程，目前面臨著任務重、時間緊的現實問題。

　　2010年11月2日，秋天的合肥已經有了些許涼意，而由環境保護部環境保護對外合作中心、聯合國環境署、聯合國工業發展組織、德國技術合作公司、中國家用電器協會主辦的“房間空調器HCFCs替代技術國際研討會”卻非常熱鬧。無疑，企業最關心的是HCFCs淘汰國際談判的最新進展，空調行業的制冷劑替代已經進入倒計時。

　　“這次會議給了我們很多啟示，讓空調生產企業更明了在未來HCFCs替代過程中該如何走下去。”某空調生產企業技術人員對《電器》記者說。

　　中國HCFCs淘汰計劃時間緊迫

　　聯合國環境署Rajendra Shende介紹說：“通過科學家的測量，最近臭氧空洞的面積是近十年里第二小的，這是全球共同努力的結果，也是中國家電行業積極進行ODS淘汰的成果。為了更好地保護臭氧層，空調行業的HCFCs替代已經提上日程。”

　　據環境保護部環境保護對外合作中心主任溫武瑞介紹，2007年9月，《蒙特利爾議定書》第19次締約方大會通過了加速淘汰HCFCs的調整案，A5國家HCFCs淘汰時間表為：到2013年，將HCFCs凍結在2009～2010年的平均水平基線水平;到2015年，再削減HCFCs基線水平的10%;2020年削減35%的HCFCs，2025年削減67.5%的HCFCs，2030～2040年允許保留2.5%的HCFCs用于維修。“2010年4月，在加拿大蒙特利爾召開的第60次多邊基金執委會通過了HCFCs消費行業費用資助導則，結束了長達兩年多的關于資助導則的拉鋸式談判。該導則的通過意味著HCFCs淘汰項目將進入實質性實施階段。”

　　溫武瑞認為，中國HCFCs淘汰計劃的實施面臨著任務重、時間緊的現實問題。“2004年以來，中國HCFCs產量的年增長率在10%～20%;2008年，中國HCFCs的產量約為38萬噸，占發展中國家的87%，消費量約為23萬噸，占發展中國家的50%。中國HCFCs淘汰計劃基線水平比替代CFCs時高很多，而現在距離實現凍結只有2年時間。”

　　“2010年8月，中國已向第62次多邊基金執委會提交了國家整體淘汰戰略摘要和空調行業、工商制冷行業、PU泡沫行業、XPS泡沫行業的中國HCFCs淘汰計劃。2010年8～10月，在國際執行機構的協助下，中國與多邊基金執委會秘書處進行了多次溝通，多邊基金執委會將在2010年12月審議中國HCFCs淘汰計劃。”溫武瑞說。據了解，中國HCFCs淘汰計劃何時能夠獲得通過目前仍無法確定。

　　在對中國空調行業進行調研后，中國家用電器協會副理事長王雷給出了一組中國HCFCs淘汰計劃的數據：中國空調行業2009年HCFC-22的消費量為7.15萬噸，2010年HCFC-22的消費量預計為7.79萬噸。根據HPMP，中國HCFC-22的基線水平為7.47萬噸，2010年與基線水平的差額為達到凍結需要額外淘汰的量為3200噸。為實現2013年的HCFCs淘汰目標，將淘汰3200噸HCFC-22，為實現2015年的目標，需另外淘汰7470噸HCFC-22。預計到2015年，需要進行改造的空調生產能力為869.2萬臺約為35條空調生產線。

　　同時，王雷表示，環境保護部組織專家組及行業龍頭企業已對各種制冷劑進行了分析比較，推薦ODP為0、低GWP的R290和R161工質為最佳可得的環境友好型制冷劑，同時促進其他替代工質的研發，側重于適用于大型制冷系統的替代工質。據悉，目前采用R290制冷劑的空調，在充注量滿足標準的前提下，COP為3.6~3.8，超過新空調能效1級的要求。同時，經過骨干空調企業兩年多系統的理論及實驗研究，已可以實現對采用R290和R161制冷劑空調的安全可控。

　　HFCs的溫室氣體效應被關注

　　會上有專家表示，盡管目前在空調行業已有成熟的HCFCs替代技術HFC-410A，但是HFC-410A的GWP全球變暖潛值較高，溫室效應較強，并非最終的替代技術。

　　溫武瑞也對此表示擔憂。他說：“在替代技術上，目前國際社會高度關注氣候變化問題。《蒙特利爾議定書》第19次、第20次和第21次締約方大會多次重申，要求替代技術的選擇應充分考慮氣候效益。”

　　“目前，《京都議定書》已把HFCs認定為六種溫室氣體之一。同時，生產HFCs不可避免地會產生3%~5%的副產品，這些副產品均為高強度溫室氣體，比如HFC-23的GWP為11700，這已經引起國際社會的高度關注。2009年7月，一些島嶼國家在日內瓦第29次OEWG會議上提出了關于HFCs的蒙特利爾議定書修正案提案。2009年11月，在埃及第二十一次締約方大會上，北美三國正式提出關于將HFCs納入蒙特利爾議定書進行管理的修正案提案，得到37個國家的支持。目前，HFCs調整案剛剛通過，國際社會在資金和項目審批方面都嚴重滯后，中國需要立即對HFCs采取行動。”溫武瑞說。

　　美國環保署David S. Godwin表示，長期來看，HFCs最終是要被淘汰的，美國也在討論如何減少HFCs的使用。他在會上詳細介紹了美國SNAP項目和北美HFCs削減提案。

　　德國技術合作公司Dietram Oppelt說：“針對目前HFCs使用量大幅增加的現狀，歐盟已經采取了減少溫室氣體排放的措施，并推出一系列政策。”

　　在會上，王雷也對HFC-410A在空調上的應用進行了分析。她說：“雖然HFC-410A在現階段可以幫助我們完成前期的履約目標，但是我們必須面對后HFC-410A時代。自2011年開始，我們計劃在中國改造870萬臺的空調生產能力，約為35～40條生產線。其中，10～13條線將采用HFC-410A，22～25條將采用R290/R161工質。另外，還將同期改造配套的空調壓縮機生產線5～6條。”

　　低GWP制冷劑的應用前景

　　盡管大多數專家認為，低GWP制冷劑將成為未來HCFCs替代的主角，但是目前低GWP制冷劑應用技術仍不成熟。來自美國馬里蘭大學的Yunho Hwang在發言中將低GWP制冷劑的應用比喻為天平，他認為，這個天平的一邊是LCCP一種全球氣候變暖影響的評價指標，另一邊是安全性。不難看出，空調HCFCs替代面臨兩難局面。目前，空調HCFCs替代技術并不完美，在市場能夠接受的前提下，要么是產品GWP較高，要么是產品易燃易爆。

　　碳氫制冷劑在空調上的應用也成為專家關注的焦點之一。Yunho Hwang介紹了R290替代技術應用的研究進展。“經過研究，對空調系統進行優化設計后，采用R290的空調性能和采用HCFC-22的空調相差無幾。”但是，Yunho Hwang強調，目前，采用R290制冷劑的空調仍存在一定安全隱患。

　　同時，來自格力、美的、海爾的技術人員也分享了R290替代技術應用研究的最新進展。

　　珠海格力電器000651,股吧股份有限公司副總經理張輝對采用R290制冷劑的空調可能會發生爆炸的情況進行了研究。他說：“我們分別對空調系統內部、空調室內機電器盒、空調室外機壓縮機側和空調使用空間的安全性進行了研究。研究表明，系統內部的點火不會產生化學爆炸;當蒸發器管路泄漏時，室內機電器盒部位在特定情況下滿足爆炸產生所需的條件，但爆炸威力有限;當冷凝器管路泄漏時，室外機壓縮機側在特定情況下滿足爆炸產生所需的條件，但爆炸威力有限;當蒸發器管路泄漏時，空調運行時發生泄漏相對安全，但當空調處于關機狀態時，泄漏率達到一定程度后，泄漏空間可能發生危險。另外，在R290壓縮機的開發上，格力的9K、12K單冷空調及冷曖空調用壓縮機已達到量產水平，18K、24K單冷空調用壓縮機已成功開發出樣機。”

　　美的制冷設備有限公司李廷勛也對采用R290制冷劑的空調泄漏后的爆炸問題進行了研究。李廷勛表示，如果R290制冷劑發生泄漏，不論室內機風機運行與否，室內機泄漏點正下方0.5m的濃度均可達到可燃極限。不同的是，在慢速泄露及高風情況下，泄漏點正下方0.5m并非一直處于可燃范圍，而快速泄露則始終處于可燃范圍。“研究結果表明，消費者購買采用R290制冷劑的空調后不必戒煙，只要不在空調下吸煙，就基本可以保證使用安全。”

　　青島海爾600690,股吧空調器有限公司全球開發總監張守信說：“因為R290具有易燃性，出于安全考慮，需對空調的部件進行特別設計，并對現有空調的一些測試標準進行更加嚴格的修訂。例如，空調在制冷劑泄漏后應有必要的安全控制與報警裝置;對所有部件進行防靜電設計，并確保生產達標;電器部分采用必要的安全防爆、防火花設計，杜絕電器導線的機械連接，并盡量使電器部分與制冷系統密封隔離。”

　　浙江省化工研究院副所長郭智愷對R161的特點及應用進行了分析。他說：“R161與自然工質一樣具有優秀的環境性能，可在原HCFC-22系統中直接替代使用。與HCFC-22相比，R161的加液量大幅減少，能效大幅提升，而冷量減少較少，如對系統進行優化匹配，優勢將更加明顯，是較有潛力的HCFC-22替代物。但是，R161排氣溫度低于HCFC-22，略高于R290，并且具有可燃性，在目前條件下該制冷劑的使用場所仍受到一定限制。”

　　此外，美國伊利諾伊大學Predrag Pega Hrnjak介紹了CO2作為制冷劑在小型空調中的應用。盡管Predrag Pega Hrnjak表示，如果對空調的冷凝器和蒸發器進行優化，CO2作為空調制冷劑的前景遠大，但是他自己也承認，這需要增加一定的設計成本。

　　霍尼韋爾特殊材料集團Mark Spatz和日本大金公司樸春成分別分析了低GWP的HFO-1234yf和R32制冷劑的市場前景。Mark Spatz和樸春成均對制冷劑的燃燒效果進行了錄像或圖片演示。其中，霍尼韋爾演示的是一臺多開門冰箱的制冷劑泄漏爆炸試驗，泄漏的HFO-1234yf制冷劑即使用打火器都很難點燃，而碳氫類制冷劑泄漏后，整個冰箱門都被炸開。不過，有技術人員告訴《電器》記者：“技術都不是完全安全的，比如，現在城市家庭都實現了天然氣入戶，難道就不存在泄漏的風險?空調也一樣，肯定有風險，關鍵是研究如何避免這種危險發生。”

來源：中國化工網

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