R123和R134a分析.doc

关于空调机组制冷剂的说明前言：基于保护大气臭氧层和全球气候变暖的需要，选择制冷剂时，应对以下特性进行综合评价：1) 消耗臭氧潜能值（ODP）2) 全球变暖潜能值（GWP）3) 性能系数（COP）4) 大气寿命；5) 安全性；6) 密封性7) 经济性目前，离心冷水机组采用的制冷剂有R123、R134a。R123属于氢氯氟烃（HCFCs），R134a属于氢氟烃（HFCs）。两种制冷剂都是过渡时期的制冷剂，都不完美，但都是目前可以使用的。一. 综合分析R123及R134a优劣 特灵使用的R123冷媒为国家认可的鉴于臭氧消耗潜能值ODP及全球变暖潜能值GWP之间取得最佳平衡的环境友好冷媒，具有如下特点： R123冷媒的消耗臭氧潜能值（ODP）极低，仅为0.012，远远低于国家规定的0.11； R123冷媒对全球变暖的影响极小，其直接的和间接的全球变暖潜能值（GWP）为76，远低于R134a的GWP值1320； R123冷媒为负压冷媒，泄漏率0.4575 %，远低于中高压冷媒R134a的57%； R123冷媒大气寿命短，仅为1.4年，而R134a的大气寿命为14年，因此对环境的综合影响作用远小于R134a； 特灵三级压缩离心式冷水机组（R123）具有业界最高的运行效率，间接环境影响最小； 鉴于R123冷媒的低压特性，典型的机组泄露现场暴露浓度低于12ppm，远低于400ppm的安全上限，因此2004年第8期中国标准化修改了对R123冷媒的毒性认识；二. 关于R123可用性说明： 大气臭氧层消耗和全球气候变暖是与空调制冷行业相关的二项重大环保问题。单独强调制冷剂的消耗臭氧层潜能值（ODP）或全球变暖潜能值（GWP）都是不全面与科学的。国标制冷剂编号方法和安全性分类(GB/T 7778)定义了制冷剂的环境指标。 国标制冷剂编号方法和安全性分类GB/T 7778-2008采用综合评估方法来评估制冷剂对环境影响，通过制冷剂的ODP、GWP、大气寿命等现有数据，按公式（1）规定的计算方法进行评估。若式（1）的计算结果100，则为环境友好制冷剂。LCGWP + LCODP100,000100 （公式1） 计算结果100，则环境友好LCGWP=GWPr(Lrlife+Mr)Rc / life；LCODP=ODPr(Lrlife +Mr)Rc / life；LCGWP为寿命周期直接全球变暖潜值指数；LCODP为寿命周期臭氧层消耗潜值指数；GWPr为制冷剂的全球变暖潜值；ODPr为制冷剂的臭氧层消耗潜值；Lr：制冷剂年泄漏率(占制冷剂充注量百分比，0.5%2%，默认值为 2%，除非有证明)。Mr：寿命终止时的制冷剂损耗率(占制冷剂充注量百分比，2%10% ，默认值为10%)；Rc：单位制冷量制冷剂充注量 (0.55磅/冷吨，ARI工况)；life：设备寿命 (默认值为10年， 除非有证明)。公式（1）引自美国绿色建筑协会的LEED-NC标准2.2版中，第四评分项加强制冷剂管理。 由于公式（1）计算出R134a或R123机组的结果 100，故根据制冷剂编号方法和安全性分类GB/T 7778-2008规定，R134a或R123均属于环境友好制冷剂；根据LEED-NC标准，R134a或R123机组均能获得评分。 根据蒙特利尔议定书缔约方第19次会议达成分阶段加速淘汰氢氯氟烃(HCFCs)的调整方案，我国在2030年完成氢氯氟烃（HCFCs）生产量与消费量的逐步淘汰, 在2030-2040年期间允许有平均每年2.5的数量供维修用。对使用回收和再生制冷剂的淘汰日期没有限定。即：在2030年前可销售和采购新的R123离心机组； 在2040年以后仍然可使用已经投入使用的R123离心式机组。 R123机组符合绿色建筑认证、国家能效标准认证、LEED认证等建筑环保认证的要求，应用于众多项目，采用R123机组的著名案例：中国环保部的环境国际公约履约大楼获中国绿色三星建筑，上海市世博文化中心获中国绿色三星建筑，上海市世博会中国馆等。 澳大利亚环保署、美国环保署使用特灵高效三级压缩离心式冷水机组（R123）；上海世博会的中国馆使用特灵高效三级压缩离心式冷水机组（R123）；世界最高建筑阿联酋的哈利法塔（原名：迪拜塔）、美国的帝国大厦、俄罗斯的克里姆林宫等世界性建筑使用特灵高效三级压缩离心式冷水机组（R123）三. 关于R134a环保性说明： 尽管HFC-134a的消耗臭氧层潜能值好(ODP=0),但其全球变暖潜能值很高(GWP=1320)，是1997年京都议定书限制温室效应气体排放的六种主要物质之一。因此从严格意义上讲，HFC-134a不是环保制冷剂，具体如下： 2011年起欧盟禁止新的汽车空调采用GWP 150 HFC 工质 2017年起欧盟禁止销售汽车空调采用GWP 150 HFC 工质 2012年伦敦奥运会的场馆禁用GWP 150 的制冷剂， HFC-134a的 GWP为1320， 是限值150的8倍多，因此被禁用。 澳大利亚增收HFC的碳排放税。 在2013 中国制冷展期间举办的2013 臭氧气候技术路演及行业圆桌会议，UNEP 和CRAA 一致认为未来的替代制冷剂应该更加环保：零ODP 值、更低GWP 值、寿命期气候性能（LCCP）更友好。因此，那些高GWP 值的替代制冷剂比如R134a, R410A, R404A 等未在2013 臭氧气候技术路演活动中展示。 中国制冷协会发文认为目前全球范围内没找到完全理想的HCFC的替代物，HFCs因其具有较高的GWP值被京都议定书明确列入应实施减排的温室气体目录。 就长远的发展趋势而言，HFCs在未来的消费淘汰也是不可避免的，唯一尚不能确定的是这一替代进程的时间进度。HFC与HCFC一样，是过渡时期的制冷剂，都不环保。四. 关于制冷剂毒性说明：制冷剂毒性和可燃性对安全性的影响与制冷剂的泄漏相关，制冷剂泄漏率越低，越安全。制冷剂的泄漏与其沸点、运行压力等物理性能相关。沸点较低、压力较高的制冷剂，在正常运行时，设备内的压力远高于大气压力，制冷剂容易漏出。 各种制冷剂的沸点不同，它们在冷水机组操作现场对人体的潜在危害不同。例如低压制冷剂R123，其标准沸点为27，虽然它的AEL值为50ppm，但在一般情况下都达不到这种浓度。测试证明，一般正常操作的机房浓度不到0.5ppm，即使制冷剂不断地从钢瓶中漏出来，且在没通风的机房里，也只能达到12ppm，当钢瓶搬离现场，室内浓度马上降到没法测量的水平。相反，中、高压制冷剂由于沸点很低，一旦泄漏，浓度会很快超越其安全浓度上限，由于制冷剂的比重大于空气，所以能很快地取代室内空气占有的容积，导致室内人员因窒息而死亡。例如：R134a的沸点为 -26.16，一台500冷吨的R134a水冷主机在70平方4米高没有通风的机房里，如果高压侧出现2.5cm的裂缝，R134a将于10分种充满机房（即一百万PPM），这时工作人员不是给毒死，而是窒息，因为制冷剂比空气重，当泄漏时往往把空气排掉。R22与R134a同属于中、高压冷媒，1991年5月美国阿拉斯加的一个滑冰场出现R22泄漏事故，导致1人窒息死亡，34人受伤。五. 结论HCFCs制冷剂的替代进程已经确定，多种不同的替代物都已经提出，但是没有完美的制冷剂，不管是新合成的HFCs制冷剂，还是碳氢化合物等自然工质，在目前替代和应用过程中都遇到了不同的技术难题。我们除了开发相应的替代制冷剂，还应该研究HCFCs制冷剂的减量延续技术，与替代技术互为补充。通过系统优化的方式，合理设计新型循环系统，只减少HCFCs制冷剂的产量和用量，但不减少制冷设备的制冷量，甚至有所增加。如与使用满液式蒸发器的系统相比，降膜式蒸发器制冷剂充灌量能减少约30%。在制定法律法规和行业标准时，要规定制冷剂的充灌比和泄漏量等，加强系统维修和报废时HCFCs的回收，同样能减少HCFCs的生产量和消费量。随着哥本哈根气候峰会的召开，温室气体的减排进程必将加快，HFCs制冷剂只是过渡性的，在未来被淘汰也是不可避免的。R134a这种高GWP的HFCs制冷剂已经被纳入淘汰行列