【中国制冷网】引言：目前，国内空调厂家在空调产品制冷剂替代产品的研究和尝试一直都没有停止过，虽然他们的尝试大多是跟随国外空调厂家的步伐，但对于他们的这种精神，我们必须点赞。 众所周知，冷媒是中央空调完成制冷或者制热的关键载体，目前国产中央空调产品中主要使用的两大冷媒就是R22与R410A。但在家庭中央空调设备中，基本上就是R410A的天下。 据百度百科介绍，R-410A制冷剂属于HFC型近共沸环保制冷剂(完全不含破坏臭氧层的CFC、HCFC)，得到世界绝大多数国家的认可并推荐的主流中高温环保制冷剂，广泛用于新冷冻设备上的初装和维修过程中的再添加。符合美国环保组织EPA、SNAP和UL的标准，符合美国采暖、制冷空调工程师协会(ASHRAE)的A1安全等级类别(这是最高的级别，对人身体无害)。
R410A制冷剂是一款由HFC类物质组成的混配制冷剂，不含任何破坏臭氧层的物质，其ODP值为零。与R22相比，R410A的制冷量显著提高，因此为设计更小更紧凑的空调设备提供了可能。R-410A作为当今广泛使用的中高温制冷剂，目前主要应用于家用空调、中小型商用空调(中小型单元式空调、户式中央空调、多联机)、移动空调、除湿机、冷冻式干燥器、船用制冷设备、工业制冷等制冷设备。并且由于R410A具有近共沸的物性，在整个运行范围内，制冷剂温度滑移小于0.2℃，R410A在制冷空调系统中不会发生显著的分离，即不会由于泄漏而改变制冷剂的成分，因此在售后维修再补充过程中，无需排放掉系统中剩余的制冷剂。R410A是世界公认的空调产品中R22制冷剂的中长期替代品。 但是，这并不意味着410A没有缺点，不然也不会是以替代品的身份出现。我们一般评价一款制冷剂的优缺点，主要从其性能、安全性、经济性以及环境问题等方面考虑。前面介绍过，R410A制冷剂无毒、不含任何破坏臭氧层的物质，其ODP值为零，但却存在压力高、能力偏低等缺点。比如在安装方面，由于R410A的压力高，而且是混合制冷剂，对安装的要求比R22严格，需要特别注意保持空调系统的清洁、干燥与密封，所需的安装工具也有所不同。但这并没有阻碍R410A成为目前多联机产品中应用最多的制冷剂。 事实上，在R410A成为多联机产品主流制冷剂之前，不管是外资空调厂家还是中国空调厂家一直在积极研发可以采用环保制冷剂的新产品。在发达国家，分体空调从2000年就开始使用新制冷剂R410A，而商用定频空调和VRV系统空调则在2001年开始使用R407C制冷剂。到2003年，日本厂家率先开发出使用R410A制冷剂的VRV空调系统，中国厂家要稍晚一些。不过到目前为止，国内各大空调厂家都纷纷推出了使用R410A制冷剂的空调产品。可见，中小型的空调系统采用R410A制冷剂已成为国际的趋势。 目前，全球范围内对制冷剂使用都是以对臭氧层破坏为0为优先考虑条件，但我们知道，未来冷媒的发展方向是除了对臭氧层破坏的值为0以外，还要让温室效应的系数尽可能也为0。因此，替代品终究只能是替代品。所以，这么多年来，不管是外资企业还是国产企业，也都没有停止在中央空调产品中探索研究使用其他更新型制冷剂的可能。不过从目前的市场情况来看，虽然研究有一定的成果，但囿于种种原因，并没有在国内大范围的进行推广。 2017年5月，在钛白科技、氟产品和特殊化学品领域拥有领先市场地位的全球化学公司——科慕公司宣布，中国美的集团选用欧特昂XL55(R-452B)低全球变暖潜值(GWP)制冷剂，替代R-410A，成为美的中央空调销往北美的单元机产品的制冷剂。 据介绍，和R-410A相比，欧特昂XL55制冷剂的产品性能得以提高，GWP更是降低超过65%。欧特昂XL55产品ASHERE分级为2L，属于轻微可燃，在R-410A替代产品中可燃型最低。这些特性，尤其与R-410A设备的设计兼容性，使欧特昂 XL55制冷剂相较其他低GWP产品具有明显优势。美的中央空调研发部门团队表示，欧特昂XL55制冷剂满足北美单元机产品性能与品质的要求，其低GWP特性是目前比较先进的。不过据艾肯空调制冷网了解，目前使用了欧特昂XL55制冷剂的美的单元机产品仅在国外销售，美的中央空调国内销售的单元机产品仍然使用的是R410A制冷剂。 但不得不说，科慕公司的欧特昂系列氟化学品是低GWP解决方案领域的一项重要突破。欧特昂系列产品顺应日益严格的全球法规要求而生，更有着总体相当甚至优于被替代品的产品性能。作为市场领先的更具环境可持续性的制冷剂供应商，科慕公司已经并将继续投资数亿美元，用于欧特昂新产品研发和产能建设，以满足全球日益增长的低GWP解决方案需求。 除欧特昂XL55制冷剂外，CO2冷媒也是目前不少空调厂家正在尝试使用的一种新冷媒，不过主要使用在空气能热水器产品上。在今年的制冷展上，三菱重工就推出了一款使用CO2冷媒的Q-TON系列商用热泵热水器，该产品是三菱重工于2016年年度刚从日本总部引进的新产品，在日本早有销售，该产品在日本曾获得平成23年度日本冷冻空调学会“技术奖”、省能量大奖“省能量中心会长奖”以及第十四届电力负荷平均化机器热泵蓄热中心理事会奖，是三菱重工特意为寒冷地区开发的热泵热水器。该产品号称室外温度降至-25℃，也能提供90℃的热水。
使用了CO2冷媒的海尔空气能热水器 无独有偶，在2015年中国热泵展上，海尔也推出了当时实属国内首个应用二氧化碳冷媒技术的天沐系列空气能热水器，该产品在当时打破了空气能热水器只能在华东华南地区使用的局限，能够在-25℃至43℃的范围内使用。另外，由于二氧化碳热泵属于超临界循环，排气温度较高，因此海尔此款空气能热水器的最高出水温度可以达到80℃，比普通空气能热水器出水温度高约45%。 其实，从以上两个事例中，大致可以看出CO2冷媒的基本特点，那就是低温制热。事实上，CO2作为制冷剂优点不仅限于此。据了解，CO2制冷剂还具备很多优点，比如环境友好性。CO2是天然物质，ODP=0(臭氧层潜能值为0)，GWP=1(全球气候变暖潜能值为1)。对大气臭氧层没有破坏作用，可以减少全球温室效应。 比如无毒、不燃。CO2安全无毒、不可燃，并具有良好的热稳定性，即使在高温下也不会分解出有害的气体。同时，CO2制冷剂价格还便宜，来源广泛，勿需回收，可以大大降低制冷剂替代成本，节约能源，解决化合物对环境的污染问题，具有良好的经济性。此外，CO2制冷剂与普通润滑剂和结构材料相兼容。可适应各种润滑油和常见机械零部件材料，且传热性能和流动性能好，传热性能比CFC类制冷剂好。 但大家不知道的是，CO2并不是制冷界的“小鲜肉”，而是实实在在的“老男孩”。早在130多年前，CO2作为全球第一种制冷剂，它的发展原本是稳步向前的。但那时的CO2制冷，效能较为低下，19世纪30年代被效能更好的氨制冷、氟制冷逐渐淘汰。直到近些年，改头换面CO2制冷剂以全新傲人的姿态重新出现在中国市场。此时的CO2制冷剂，经国家加大研发力度后，技术趋于成熟，效能提高了不止一个级别，最重要的是，它找到了自己的市场定位：低温以及超低温制冷。 目前，CO2做为一种自然工质，环保无毒，安全可靠，经济节能，在-28℃以下，温度越低、规模越大，其能效比高、经济投资少的优势就越明显，且与氨制冷不同，从不会污染食品，所以多用于低温、超低温制冷，以及速冻隧道、食品冷冻。 但CO2冷媒也有很明显的缺点，因为CO2制冷的运行压力是氨制冷的3倍，由此引起的一系列配套是现在还未彻底解决的硬伤。运行压力大，随之带来的是设备要求高，必须能在高压环境下正常工作运转，这就对配件提出了相当高的要求。而国内，想要得到CO2的相关配件并不容易，国内尚未制定相关标准，一切全凭企业自觉，配件的研发和生产并未跟上CO2发展的步伐。然后，高压制冷系统的运转，对维护人员、操作人员提出了更高的专业要求，如果说以往维护人员专业知识没怎么跟上，那就更不可能满足CO2制冷设备维护的需要了。
再加上二氧化碳冷媒技术一直掌握在少数欧美、日本发达国家手中，中国鲜有涉及。因此，尽管CO2制冷有诸多好处，在中国也只能说是刚刚起步，它的盛世，还需要耐心等待一段时间。
事实上，不管是欧特昂XL55制冷剂，还是CO2冷媒，空调厂家在空调产品制冷剂替代产品的研究和尝试一直都没有停止过，未来也有很长的一段路国内要走。虽然他们的尝试大多是跟随国外空调厂家的步伐，但对于他们的这种精神，我们必须点赞。
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