CFC、HCFC、HFC等制冷剂替代的相关情况
zhhwb
zhhwb Lv.2
2007年11月05日 17:33:40
来自于制冷技术
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1. 《蒙特利尔议定书》对某种物质的禁用是明确的,而《京都议定书》只是对温室气体总排放量提出要求,并不涉及具体禁用。2. 现在需要作的是让两者统一。任何降低效率的制冷剂替代品在地球变暖方面的负面影响将超过正面影响(如寿命周期的温室效应气体(GHG)排放或TEWI)。当泄露非常低时,制冷剂ODP与GWP的重要性就会降低。低ODP与GWP的制冷剂对环境的最坏影响是制冷剂泄露所造成的能耗增加,从而提高了CO2和其它GHG的排放。即使是零GWP制冷剂,由于效率下降也会对环境造成影响。

1. 《蒙特利尔议定书》对某种物质的禁用是明确的,而《京都议定书》只是对温室气体总排放量提出要求,并不涉及具体禁用。
2. 现在需要作的是让两者统一。任何降低效率的制冷剂替代品在地球变暖方面的负面影响将超过正面影响(如寿命周期的温室效应气体(GHG)排放或TEWI)。当泄露非常低时,制冷剂ODP与GWP的重要性就会降低。低ODP与GWP的制冷剂对环境的最坏影响是制冷剂泄露所造成的能耗增加,从而提高了CO2和其它GHG的排放。即使是零GWP制冷剂,由于效率下降也会对环境造成影响。
3. 蒙特利尔议定书成功地禁用了CFC制冷剂,并将最终禁用HCFC。发展中国家内CFC的禁用预期将在2010年完成。中国已于2006年提前实现。
4. 1997年12月在日本京都召开了联合国气候变化框架公约会议(UNFCCC)的第3次会议,会上确定了6种温室效应气体。HFC也包括在京都议定书规定的气体中。
5. 虽然研究人员在探索天然工质作为HCFC和HFC的替代物方面进行了卓绝的研究,但还没有找到R22的理想替代物。欧洲联盟国会要求加速R22(HCFC)的禁用日程,给制冷和空调业制造了强烈的反应。欧洲联盟对HCFC于2005年1月1日起禁用。
6. 丹麦已经超出了京都议定书关于二氧化碳排放量的规定,并于20020年(可能是2000)在其领土范围内禁用HFC。
7. 丹麦政府提议,现在制冷系统中所用的全部HFC都应被禁止。丹麦政府关于禁用HFC的提议对欧洲制冷和空调业是一次冲击。而在美国和日本HFC原先被宣称是CFC的长期替代物。
8. 由于关系到HFC制冷剂是否能长期应用,化工部门可能在决定投资兴建有关生产设施方面举棋不定,从而影响HFC的供应。
9. 在《蒙特利尔协议》中已经规定包括R22的HCFC是过渡性制冷剂,发达国家从2004年、发展中国家从2015年开始,逐步限制并淘汰这类HCFC类制冷剂。欧盟实际于2005年1月1日起已经禁用HCFC,并且在促使其它国家也提前淘汰。发展中国家到2040年全面禁用。
10. R22在我国使用广泛。有一部分专家认为,如果R123能够最终解禁,那么R22解禁的日子也就不远了,他们也在极力行动,希望将R22也归为环保制冷剂,认为从环保、安全、效率等方面综合考虑,R22是最优秀的制冷剂,而臭氧层的破坏、温室效应也不仅仅是制冷剂的影响,不能因噎废食,一刀切的将R22淘汰。我国有部分专家指出,我国能使用R22至2040年,是付出了政治和外交代价而取得的,如果现在按某些厂家的要求,提前禁用R22,对经济的影响太大,制冷剂和润滑油都需要进口,是我国自己对自己不负责任;何况现在R123和R22的命运还不一定。
11. R123与R22一样,也是HCFC类制冷剂,现在有些厂家,将R123作为R22的替代物在宣传。另外,这些厂家以“R123在制冷系统蒸发器中负压运行,泄漏少”为理由,在极力对相关部门做工作,希望将R123归为环保制冷剂。
12. R134a最初是作为R12的替代物出现的,其热物理性质及单位容积制冷量与R12相近,现在在热泵机组和家用冰箱等场所已经被广泛使用,在离心冷水机组中也主要使用R134a作制冷剂。不过,因为其容积制冷量只有R22的2/3(在蒸发温度低于-23℃时更小),因此在容积式压缩机中的应用不太广泛。另外,R134a的GWP达到了1600,尤其是TEWI比R22还高,属于京都议定书限制使用的制冷剂。另外,在蒸发温度低于-15℃时,不建议使用R134a。
13. R407C是由23%的R32、25%的R125和52%的R134a按质量百分比混合组成的混合制冷剂。最初是作为R22的替代物出现的,在2002年前受到很大重视,但是近几年不再红火。理论上讲,R407C的热物理性质和R22相似,但是,R407C作为混合制冷剂,温度漂移达到7℃,在小型、风冷的制冷系统中,能很好的利用其温度漂移的特性,提高系统的效率;但是,在大型的制冷系统中不能很好的利用这一特性,同类机组,实际的制冷量和COP都比R22机组低10%以上,并且传质阻力大,换热相对差,因而难以受到青睐,这几年基本不再采用。
14. R410A是由50%的R32和50%的R125按质量百分比混合组成的混合制冷剂。R410A虽然是非共沸制冷剂,但是滑移温度只有约0.1℃,几乎可以算作共沸制冷剂。因为压力高而最初不被广泛接受,但是近两年却很受关注。R410A的单位容积制冷量约是R22的145%,COP比R22低约5%,GWP和TEWI也都不太高,本来是很好的替代制冷剂,但是因为压力高,在相同温度下,饱和压力比R22的饱和压力高约50%,这样,导致安全、材料等方面的问题需要解决。按现在的发展趋势,R410A在未来几年应该会越来越受重视。目前主要在小机组上使用。
15. R404A是由44%的R125、52%的R143a、4%的R134a按质量百分比混合组成的混合制冷剂。滑移温度约0.6℃。在相同温度下,饱和压力比R22的饱和压力高约5~10%。R404A的容积制冷量比R22高约5%,但是COP比R22低约5~10%。在低蒸发温度的情况下应用比较多。
16. R134a、,R407C、R404A、R410A、R507在使用时,需要使用合成油,比如POE油。这类油和制冷剂具有很强的亲水性。使用这些替代制冷剂,对操作、维护的要求也大大提高。
17. CFCs(氯氟烃chlorofluorocarbon):全卤化,分子中不含氢。由于氟原子的存在,分子稳定,在大气中的寿命长,会扩散到同温层,Cl引起臭氧层的破坏和衰减。(如R11,R12,R113)。
18. HCFCs(氢氯氟烃hydrochlorofluorocarbon):部分卤化,分子中可同时含有氢、氯、氟。(如R22,R123)。
19. FC(全氟烃fluorocarbon):分子中仅含有碳原子和氟原子。(如R116,RC318)。
20. HFC(氢氟烃hydrofluorocarbon):无氯氟里昂,分子中有部分卤代氢,不破坏臭氧层,ODP=0。(如R125,R134a,R245)。
21. 氢原子数增多而卤素原子数减少,易爆。
22. 氯原子数增多,毒性增大。
23. 氟原子数增多,稳定性增大,容易扩散到臭氧层。
24. 氨(R717)在冷冻冷藏和工业领域应用广泛,并且效率很高,性能与R22相当。但是因为其易燃易爆并且有毒,在楼宇空调中被限制使用。如果能解决密封和防爆的问题,在空调系统中,氨将是R22最好的替代物。在小型空调方面,国外现在有研究;日本对氨的研究比较多,对氨在空调领域做R22的替代物也一直很感兴趣。
25. GWP(global warming potential):指某一温室气体,相对于二氧化碳,在100年的时间内导致地球变暖的潜在能力。CFC类制冷剂的GWP一般很高,HCFC和HFC类制冷剂则有的高,有的低。东京协定根据GWP对制冷剂做了进一步的限制,确定了6种温室效应气体。HFC也包括在《京都议定书》规定的气体中。
26. TEWI(total equivalent warming impacts):变暖影响总当量,不仅考虑该气体本身的GWP,还考虑该气体在生产、回收、销毁、使用等过程中,导致产生其它温室气体(比如二氧化碳)的影响。即制冷剂排放的直接效应和能源利用引起的间接效应。直接效应取决于制冷剂的GWP值、气体释放量和考虑的时间框架长度;间接效应取决于这种空调制冷系统的效率以及能源来自何处。
27. ODP(ozone depletion potential):国际上现在将各种物质破坏臭氧层的潜在能力用ODP来表示,以R11的ODP是1.000作为基准。CFC类制冷剂(比如R12)都有很高的ODP,HCFC类制冷剂(比如R22)的ODP比较小,HFC(比如R134a)、FC类制冷剂则ODP为0。《蒙特利尔协议》规定禁止使用ODP过大的制冷剂,并给出了禁用的时间表。我们所熟知的R12就因为ODP太高,而被完全禁用;R22的ODP是0.034,属过渡性制冷剂。
28. 美国至今没有在《京都议定书》上签字。据2004年调查,美国90%的家用空调仍使用R22。美国规定2003年1月1日起禁用HCFC-141b(作发泡剂),2010年1月1日起不再生产使用HCFC-22的新制冷空调设备,并于2020年1月1日起完全禁用HCFC-22和HCFC-142b,不再制造使用HCFC-123和HCFC-124的新设备。
29. 对于发展中国家,CFCs和HCFCs物质的削减和禁用时间表为:1999年7月1日将CFC-11、CFC-12、CFC-113、CFC-114和CFC-115冻结在1995-1997年的平均水平;2005年1月1日要求CFC-11、CFC-12、CFC-113、CFC-114和CFC-115从1995-1997三年平均水平的基础上削减50%;2007年1月1日要求CFCs类物质削减85%;2010年1月1日禁用CFCs类物质,(中国实际2007年1月1日全面禁用CFCs类物质);2016年1月1日将HCFCs物质冻结在2015年平均水平;2040年1月1日禁用HCFCs物质。
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zhhwb
2007年12月13日 08:07:16
2楼
2007年9月在蒙特利尔召开的《蒙特利尔议定书》19次缔约方大会的新规定:
发展中国家HCFC:
1.以2009年和2010年的消费量和生产量为基准。
2.2013年的消费量和生产量冻结在此基准。
3.2015年削减10%。
4.2020年削减35%。
5.2020年削减67.5%。
6.2030年全部淘汰,但在2030-2040年间允许保留年均2.5%供维修用。
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zhhwb
2007年12月13日 12:27:27
3楼
大会期间,有关方面提出了R123解禁的论题,但因为与大会庆祝《蒙特利尔议定书》20周年的大基调不太符合,没有被讨论。

国际的两大制冷剂生产商好象已经联手。并且现在已经推出了R134a的替代制冷剂。在欧盟相关法规在有关领域禁用HFC后的1个月,他们就提供了相关的制冷剂。
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北冰洋
2007年12月14日 22:00:51
4楼


这个信息确实应该引起制冷工程师的密切关注!

名义上,R22的替代提前了十年,而实际上再过5年就开始逐步限制R22等HCFC类制冷剂了。
而这种明显加速的HCFC替代进程对用户的选择也将起到非常大的影响。
在此之前,国内有不少人曾主张利用蒙特利尔议定书赋予我们的权利,主张大力研发改进R22的制冷设备的性能,
从而以一种间接的方式为环保事业做出贡献,
现在来看,这种说法已经时过境迁,
对于设计者来说,已经到了考虑把R22 phase out的时候了!
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zhhwb
2007年12月17日 13:03:50
5楼
个人看法:
1.从中国本身的利益出发,现在在政策层面上把R22 phase out并不合适。这样,高兴的是两大制冷剂生产商、外资的建筑空调生产商。中国在为发达国家买单。我们知道,现在排放的制冷剂,要真正影响臭氧层,是扩散到同温层、10年以后的事情。
2.实际上,家电行业已经基本淘汰了HCFC。比如冰箱,现在都是R600a或R134a。中国的家电大量出口,早已达到了美国、欧盟等发达国家的环保要求。
3.对中国制冷空调界来说,真正受影响的,我认为主要有建筑空调和工商制冷两个行业。制冷剂生产商、外资设备生产商是很乐意中国现在就淘汰R22的。
4.不生产压缩机的空调厂商也无所谓。
5.现在淘汰R22,但是采用什么制冷剂,无答案。欧盟倾向现在就淘汰HFC,国际的两大制冷剂生产商也做好了准备。不过,在HFC的钱没赚够前,在中国市场,基本还得听某些团体的市场导向(或者说忽悠),大量使用HFC的。
6.实际上,从政策层面上来讲,“在蒙特利尔议定书的框架内,充分延长R22的使用期限”,应该是中国政府希望的、又不太好大力宣传的一种思想。
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北冰洋
2007年12月17日 16:54:09
6楼
对于设计者来说,有两种情况,一种是设计的产品用于立即生产、应用的产品,这种产品如果客户没有特殊要求,那就能用R22就用。
另一种是若干年后才能看见产品的长线产品。对于这种长线产品就不宜再考虑R22,不然客户到时如果被R22吓破胆了,生产出来的机组卖给谁?要知道环保工作做得好坏,也是ZF官员的业绩考核内容之一。
我说的更多是指的这种长线产品。

R410A的专利保护可能在2011年(?不确切)就到期了,那时应该不用担心霍尼维尔们告了,不过京都议定书对包括R134a这些GWP高的制冷剂一直耿耿于怀……

要改朝换代的时候往往是最乱的时候,各路豪强粉墨登场,笑到最后最后的往往不一定是最有实力的,而是最有眼光的。
谁能在这纷乱的局面中把握未来的发展方向?
中国有的时候就是一副可怜的乞丐相,什么都跟着人家屁股后面走,什么都等人家施舍,都等现成的。R22在协议到期前不是不可以用,但总得想辙啊!起码得给替代制冷剂的应用辟一块试验田吧?如果只看到眼前利益,得过且过的话,20年后,也许中国又要跟着洋人的脚后跟走。难道我们就不能拿出来自己的制冷剂吗?
日本可以为了研发一种新技术而不惜成本,中国能吗?
我们在埋怨杜邦、霍尼维尔、大金等高价倒卖R410A等制冷剂时候,是否曾扪心自问:我们为制冷剂的替代做了哪些实质性的努力?大学里的教授们在没有大量资源支持的情况下,仅靠理论计算&简单的试验能倒腾出什么实用的东西?

可惜的是:我们只能是用户,我们只能呼吁、建议、要求而已,不知中国N多搞制冷剂研究的科研院所能否替中国人争这口气?
嫦娥都能上天,中国人什么做不出来?不去想,不投入,什么能做出来?!
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shanghaiyijiaren
2007年12月17日 17:20:58
7楼
关注中……
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zhhwb
2007年12月17日 17:31:16
8楼
1.R410A的专利保护期好象是2015或2013年。
2.作为设备生产商,是中间环节。终端客户是上帝。所以杜邦、霍尼维尔一方面会去对政府进行公关,来影响政策。另一方面与有关厂商合作,引导终端客户走上他们设计的道路。
3.真正受伤害的是中国、以及不清楚实际情况的中国的终端客户。过几年,R134a、R410A的专利保护期到了,HFC的替代又会出现。
4.对中国本土企业和本土用户,最好是政策上HCFC、HFC一起淘汰。
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zhhwb
2007年12月17日 17:44:43
9楼
1.当然,对于处于中间环节的设备生产商,要想不被市场淘汰,而又无力引导市场,只能无奈的跟在后面。谁让中国的用户、有选型权的某些设计者,习惯于“欧美的比台湾的好、台湾的比大陆的好”呢。
2.回想在CFC的淘汰过程中,在“蒙特利尔多边基金”的配合下,大陆一个个压缩机生产商被打垮,有几个能撑下来。
在此向‘冰山、冰轮、武冷、重通’致敬。尤其向没有要“蒙特利尔多边基金”的‘冰山’致敬。
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北冰洋
2007年12月17日 19:59:49
10楼
网上广泛流传的一些说法:
在广州举行的第18届中国制冷展上,R410A制冷剂专利公司就曾宣布:今后使用非专利制冷剂的空调产品出口欧盟将被拒绝,专利大棒再一次悬于国内企业头上。

据统计,中国企业现在每年向欧盟出口的600万台R410A空调已经交纳了巨额专利费用。随着该项专利2009年在欧洲到期,欧洲企业将可以无偿使用R410A技术,而中国企业却仍然要面对长时间的专利保护期,到时中国企业有可能丧失原有的成本优势。

据悉,目前有专利的R410A价格约为4万元/吨,而无专利的R410A价格也达到逾3万元/吨。按照一部1匹空调使用1公斤制冷剂计算,替代增加的成本约为6~7元。据国内空调企业技术人员初步估计,新制冷剂替代成本大约增加15%,即平均每台空调成本提高250元左右,这些费用都将转嫁到消费者身上,而替代所产生的大部分利润将被拥有专利权的国际制冷剂企业获得。

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zhhwb
2007年12月18日 12:20:47
11楼
“R410A制冷剂专利公司就曾宣布:今后使用非专利制冷剂的空调产品出口欧盟将被拒绝,专利大棒再一次悬于国内企业头上。”

我怎么知道是否是“专利制冷剂”,难道我每次买的时候都去问“制冷剂专利公司”?

可怜的中国企业,尤其可怜的是中国的HFC生产商,刚投巨资建了生产线,那边专利到期,HFC又要被替代了.
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