冷水機(jī)組:制冷劑的發(fā)展趨勢如何?
大多數(shù)葡萄酒,啤酒和牛奶都是通過使用冷卻器的工藝制成的。必須帶走混合,烹飪和巴氏殺菌產(chǎn)生的熱量。冷卻系統(tǒng)在醫(yī)療行業(yè)中也是必不可少的。特別是,磁共振成像使用冷卻器帶走設(shè)備產(chǎn)生的熱量。大多數(shù)購物中心和辦公室中的空調(diào)也由位于建筑物外部的冷水機(jī)提供。最后,冷卻器還用于溜冰和冰壺設(shè)施。
顯然,冷水機(jī)組在工業(yè)和商業(yè)活動中起著重要的作用。應(yīng)用范圍非常廣泛,因此需要不同類型的冷卻器。這會影響設(shè)計階段的某些選擇,例如尺寸,壓縮機(jī)和制冷劑。關(guān)于后一個方面,當(dāng)前在中低容量制冷機(jī)中使用的制冷劑是R-410A和R-407C,而R-134a和R-123是大型應(yīng)用中的主要制冷劑。但是,高全球升溫潛能值制冷劑的逐步淘汰和氫氟碳化合物價格的加速上漲迫使制造商尋找替代解決方案。
在不同國家/地區(qū)進(jìn)行此逐步降級的目標(biāo)是相同的,但是實(shí)際規(guī)則有所不同。這篇文章的目的是分析歐盟,美國,日本,中國和加拿大的制冷機(jī)中允許使用哪些制冷劑,從而試圖預(yù)測未來幾年的趨勢。這是一個非常重要的問題,不僅對于應(yīng)用的多樣性,而且對于暖通空調(diào)市場都是如此:在2016年歐洲市場上的暖通空調(diào)投資總額46.87億歐元中,有46.3%是冷水機(jī)組(Eurovent Market情報數(shù)據(jù))。
歐盟:F-Gas對冷卻器的影響
根據(jù)F氣分類,冷水機(jī)屬于“固定式制冷設(shè)備”類別。因此,從2020年起將禁止使用全球升溫潛能值高于2500的制冷劑。這意味著當(dāng)今仍將使用最常用的制冷劑:
R-410A,R-407C和R-134a
但是,F(xiàn)-gas法規(guī)還引入了定期泄漏檢查,最初取決于回路中的HFC數(shù)量,從2014年開始,取決于HFC的CO2當(dāng)量噸數(shù)。因此,制冷劑的GWP越高,需要執(zhí)行的泄漏檢查越頻繁。冷水機(jī)的應(yīng)用特別受法規(guī)的這一部分影響,因?yàn)樗鼈兩婕按罅康闹评鋭┏渥⒘?。例如,?dāng)使用R-410A,R-407C和R-134a時,對于分別高于2.4、2.8和3.5 kg的裝料,必須進(jìn)行泄漏檢查。在高GWP制冷劑的價格上漲是推動制造商選擇其他替代品的另一個因素。對于要在歐洲市場出售的冷水機(jī),具有較低全球升溫潛能值的替代品是:
碳?xì)浠衔铮簺]有必要進(jìn)行泄漏檢查,但必須考慮防爆要求和任何當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)。應(yīng)該注意的是,冷水機(jī)通常安裝在室外,在這種情況下,由于可燃性,沒有充電限制。
氨氣:沒有必要進(jìn)行泄漏檢查,但作為B2L制冷劑,必須考慮易燃性和毒性規(guī)定。
R-1234yf,R-1234ze(E),R-1233zd(E)和R-1336mzz(Z):由于GWP非常低,因此不強(qiáng)制執(zhí)行泄漏檢查。但是,R-1234yf和R-1234ze(E)為A2L,因此需要考慮可燃性規(guī)定。
R-32,R-452B,R-454B:R-32和R-452B的7.4千克為強(qiáng)制性泄漏檢查,R-454B的為10.8千克。它們也被歸類為A2L,因此需要考慮可燃性法規(guī)。
R-450A,R-513A:從R-450A的9.1千克和R-513A的7.9千克起,必須進(jìn)行泄漏檢查。這些制冷劑適用于中溫應(yīng)用。
在美國可以使用哪些制冷劑?
根據(jù)SNAP法規(guī),冷卻器可以按壓縮機(jī)類型分類,包括離心式,往復(fù)式,渦旋式,螺桿式和旋轉(zhuǎn)式。用于冷卻工業(yè)過程的冷卻器包括在“工業(yè)過程制冷”類別中。此應(yīng)用可接受的制冷劑為:
R-410A,R-404A,R-407C和R-134a在所有冷水機(jī)上均可接受,但帶有渦旋壓縮機(jī)的冷水機(jī)除外。但是,這些制冷劑的全球升溫潛能值很高,因此它們的價格在上漲,而可用性卻在下降。
R-513A,R-450A,R-1234ze(E),R-1336mzz(Z)和氨水可用于所有類型的冷卻器(工業(yè)過程中的R-1234ze(E)除外)。需要考慮有關(guān)易燃性和毒性的規(guī)定。
R-1233zd(E)僅適用于帶有離心壓縮機(jī)的冷卻器。
日本:有哪些可用選項?
《關(guān)于合理使用和適當(dāng)管理碳氟化合物的法案》考慮了空調(diào)應(yīng)用的兩類:房間和商業(yè)。在第一種情況下,GWP限制將從2018年開始為750;在第二種情況下,從2020年開始為750臺。冷水機(jī)可能是商用的,也可能是非商用的,但我們假定所有應(yīng)用的空調(diào)限制為750,因?yàn)槲粗付ㄆ渌畔?。這意味著R-410A和R-407C將不被接受。因此,考慮到易燃性和毒性法規(guī),這些替代品是:
氨
碳?xì)浠衔?/p>
R-1234yf,R-1234ze(E),R-1233zd(E),R-1336mzz(Z)
R-32,R-452B,R-454B
R-450A,R-513A
中國:R-22的推薦替代品
根據(jù)“氟氯烴推薦替代品第一目錄(暴露草案)”,R-22當(dāng)前是所有應(yīng)用中最常用的制冷劑。對于冷水機(jī),建議將R-22替換為R-32或HFO。對于離心式和螺桿式冷卻器,推薦的替代品是HFO。
加拿大:允許使用哪些制冷劑?
根據(jù)“修訂消耗臭氧層物質(zhì)和鹵代烴替代條例的規(guī)定(提案)”,自2025年1月起,商業(yè)或工業(yè)冷水機(jī)組將禁止使用全球升溫潛能值高于700的制冷劑。這意味著R-410A和R-407C將不被接受。因此,替代品(考慮到易燃性和毒性法規(guī))與日本相同:
氨
碳?xì)浠衔?/p>
R-1234yf,R-1234ze(E),R-1233zd(E),R-1336mzz(Z)
R-32,R-452B,R-454B
R-450A,R-513A
總之…
制冷劑種類繁多,適用于不同尺寸的冷水機(jī)組。對于通常由R-410A和R-407C主導(dǎo)的小型或中型冷水機(jī),被分析的五個國家(美國除外)所接受的制冷劑為碳?xì)浠衔?,R-32,R-454B和R-452B。對于較大的容量,適用于中溫應(yīng)用中,例如作為制冷劑R-450A,R-513A,R-1234yf的和的R-1234ze(E)可以是替代(除了在美國R-1234yf)的,以及烴(美國除外)和氨水。R-1233zd(E)和R-1336mzz(Z)已被世界范圍內(nèi)的高容量冷水機(jī)(離心式)接受,事實(shí)上,它們的工作范圍使其適用于當(dāng)前使用R-123的冷水機(jī)。
應(yīng)該注意的是,并非此處列出的所有制冷劑都可以用于為當(dāng)前制冷劑設(shè)計的設(shè)備上進(jìn)行翻新替換。特別是在不修改設(shè)備的情況下,無法替代R-410A,這引起了很多關(guān)注。在美國,情況更為嚴(yán)峻,因?yàn)?a href=/news/cpzs/705.html target=_blank class=infotextkey>渦旋式冷水機(jī)(通常使用R-410A的替代品)的清單非常有限。
在這種情況下,很明顯,趨勢將根據(jù)冷水機(jī)組的容量而有所不同,如今,沒有一個明確的解決方案。的確,這是受到法規(guī)影響的應(yīng)用之一,這些法規(guī)引起了制造商的最大關(guān)注。但是,廣泛的替代方案以及將冷水機(jī)安裝在室外的事實(shí)(這簡化了易燃性問題)確保了逐步淘汰過程將獲得成功。巴氏消毒后,飲料行業(yè)仍將可以使用冷卻器來冷卻牛奶,而購物中心將能夠確保全年舒適的溫度。