作者：BrianFricke, Ken Schultz, and Xudong Wang
编译：暖通空调 三石
法规和环境问题拉动了对低GWP值高效制冷剂替代品的研究。
随着蒙特利尔议定书于1987年正式签署，诸如R11,R12,R22和R123等CFC和HCFC制冷剂因其高ODP值已经或将被全面淘汰。之后，暖通空调制冷行业转向HFC作为替代品。ODP值为零，HFC制冷剂自上世纪90年代起已经广泛用于制冷、空调和热泵设备。常用的HFC制冷剂包括R134a,R410A,R404A,R407C及其他。
但是，很多HFC制冷剂具有相对较高的GWP值。由此，全球变暖趋势带动法规和暖通空调制冷行业向低GWP值HFC制冷剂替代品转换。现有的低GWP值替代品包括但不限于丙烷（R290）和异丁烷（R600a）等碳氢产品，以及二氧化碳（R744）、氨（R717）和R32。除了CO2，上述替代品均具有可燃性（A2L或A3）。另外，制冷剂生产商也正开发新的低GWP值制冷剂，包括HFO和HCFO。这些新一代制冷剂和他们的混合物是不可燃的或微可燃的（A2L）。
为了确定新的低GWP值替代制冷剂对系统的影响，行业和一些研究机构对它们的系统性能进行了研究。可喜的是，这些替代制冷剂都表现出了类似或更好的性能，同时可降低环境影响。
这其中包括美国空调、供暖和制冷协会（AHRI）进行的低GWP值替代制冷剂评估计划（Low-GWP AREP）。该计划包括压缩机热计量测试、系统直接充灌测试、软件优化系统测试和热交换测试。众多设备制造商、国家实验室和研究机构对主要制冷剂制造商提供的制冷剂进行了设备检测。测试结果显示，总的来看，新替代制冷剂（大多是是微可燃的）的能效和制冷量与HFC制冷剂类似。通过对系统设计进行小幅调整，预计将提升使用新制冷剂替代品的设备能效。
需要强调的是，GWP值并不是也不应是评价一个制冷剂环境影响的唯一指标。影响评价应包括制冷剂从设备泄漏的直接排放和暖通空调制冷设备整个生命周期耗能的非间接排放。这就是所谓的生命周期气候性能（LCCP）。LCCP越低，环境影响越小。理论上，低GWP值只是表示直接排放对环境的影响小。产品能效直接影响着间接排放。总的来说，直接排放在LCCP中的占比较小，间接排放是主要组成。由此，与目前使用的HFCs相比，低GWP值制冷剂必须具备相当的或更好的能效，这是非常重要的。
新设备和现有设备均可使用新的低GWP制冷剂。新设备可以设计让新替代制冷剂表现更好的能效，当然同时还有考虑使用A2L和A3制冷剂的必要安全措施。目前法规允许A2L和A3类制冷剂在小型全封闭系统使用，如陈列柜和窗式空调。
现有系统可改造使用低GWP值替代品，但需要与原来使用的HFC产品具有类似的特性，从而最大限度地降低系统改造程度。此类制冷剂改造可以降低大充灌量系统的环境影响，如中央商用制冷系统。由于使用HFC制冷剂的现有系统并不适合可燃制冷剂，所以系统改造仅限于A1类制冷剂。不允许使用A2L或A3类制冷剂。
如果没有相应安全标准和法规的修订，可燃制冷剂的使用将受到阻碍。随着可燃制冷剂的需求增长，现行法规和标准的采纳也相对缓慢。为及时修订相应安全法规和标准，美国空调、供暖和制冷协会（AHRI）、美国供暖、制冷和空调工程师学会（ASHRAE）、美国加利福尼亚州空气资源委员会和美国能源部已经启动了相关程序，对A2L,A2和A3类制冷剂的充灌量、泄漏检测、运输、处理、设备维护、安装和报废等各个阶段的处理进行研究。这些项目的结果将加速A2L和A3类替代制冷剂的使用，对未来几年的暖通空调和制冷行业产生重大影响。
编译自：https://facilityexecutive.com
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