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            暖通空调杂志社>业界动态>国际动态

            [国际]美国研究新制冷剂替代品均具可燃性

            文章来源: 作者: 发布时间:2017年03月13日 点击数: 字号:

              编译:暖通空调 三石 转载须注明“来源《暖通空调》,三石编译”,违者必究!

              美国国家标准和技术协会(NIST)的研究者们经过多年研究,完成了用于未来空调的低环境影响的所谓“最佳”替代品的确定。

              遗憾的是,NIST确认的27个制冷剂从性能方面看是理想的,但都具有可燃性,至少是微可燃。基于美国安全法规,它们不适用于大多数终端用户。在上述制冷剂中,很多是高可燃的,包括丙烷,它可作为室外烧烤燃料。

              换句话说,NIST研究显示,没有同时符合低GWP值、高性能和安全性(不可燃和无毒)的理想制冷剂。

              为减缓全球变暖,包括美国在内的全球近200个国家于2016年10月通过了蒙特利尔修订案,以期到本世纪中叶削减目前大多数空调系统中常用的制冷剂。是部分削减,而不是完全淘汰,这说明国际社会认识到替代品选择的复杂性。乐观的是,目前已有很多有价值的新数据来支持这些决定。

              NIST化学工程师Mark McLinden说:“发展过程中肯定有妥协。安全标准可能进行修订以允许微可燃制冷剂的使用。两种或更多种组分的混合物可能形成一种不可燃制冷剂,但GWP值较高。CO2是不可燃的,但需要对空调设备进行完全的重新设计。”

              目前广泛使用的制冷剂是HFCs,它是一类具有高GWPs值的“温室气体”。尽管它们目前对气候变化的影响较小,但随着全球空调设备的增长,它们的影响也将快速增加。蒙特利尔议定书是对破坏臭氧层物质进行管理,它曾推动HFCs的使用以替代ODS物质。

              美国法规制定者们已经意识到选择新制冷剂的难度。美国环境保护署(EPA)并没有设定GWP限值,并支持对每一个制冷剂和终端应用进行风险分析。其中的标准包括大气影响以及相关的健康环境、生态系统风险、消费者风险、可燃性、成本和可行性。

              为帮助美国政策制定者和行业了解HFCs削减过程中的限制和妥协,NIST对最佳单一组分低GWP值替代品进行了长达4年的综合研究。NIST研究重点是适用于住宅和小企业的小型空调系统的可能替代品。目前,R410A是普遍用于此类系统的HFC混合物。这些空调设备是全封闭的,这意味着他们不会排放HFCs到大气中。但是,当进行系统维护或报废时,制冷剂有可能被排放而不是回收。此次研究对超过6000万个化学品的数据库进行了筛选,根据他们的分子结构对其属性进行估计。

              由于目前使用的所有制冷剂都是小分子的,NIST研究仅针对低于18个原子的分子和仅有8个元素构成挥发性混合物的物质作为制冷剂。通过在空调器中进行性能模拟和结果评估,以及剔除不稳定、毒性较大和低效的物质,最终确定了27个低GWP值制冷剂。

              丙烷的GWP是3,远低于R410A的1924。潜在的低GWP值制冷剂包括氨,主要用于大型工业制冷系统,但具有毒性和微可燃,以及二甲基乙醚,可燃性略低于丙烷的推进剂和潜在燃料。CO2的GWP值是1,且不燃,但它的运行压力非常高。另一种低GWP值混合物是氢氟烯烃,微可燃,也是目前行业研究的重点。

              尽管美国没有出台GWP值的特别限制,但针对一些高GWP值HFCs设定了淘汰日期。在欧盟,GWP值低于750的制冷剂可用于小型空调系统。

              NIST的制冷剂列表可能提出了新思路,因为它包含了很多没有列入EPA的可接受替代品列表中。制冷行业也已经积极开发微可燃的新制冷剂。展望未来,NIST研究的结论显示,在未来规划中,需要意识到和处理相关妥协。如改变安全标准等。

              编译自:

              https://www.nist.gov/news-events/news/2017/02/nist-quest-climate-friendly-refrigerants-finds-complicated-choices