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经验交流
离心式冷水机组的制冷剂评价分析
曾东升
(上海核工程研究设计院,上海200233
摘要:本文从环保性、热力性能和安全性方面,对离心式冷水机组常用的制冷剂进行了评价分析,并且相应地评估了 ICIC-123
的各项优勢。ICIC-123由于其ODP和GWP值较低,大气寿命短,泄漏率低,效率高等特点,至少在未来的几十年内仍具有非常
显著的环境和经济优势。
关键词:制冷剤;离心式冷水机组;ITFC-123
中图分类号:I1B64识码:A文章编号:1674-3024(2015)06-151-02
背景
CFC类物质消费的全面淘汰,提前两年半实现了议定书及其修
正秦规定的目标。HFC类的ODP值为0,对层流层臭氧没有损
臭氧层的破坏和全球气候变暖,是当前全球所面临的主要耗作用,但由于其GWP值较高,在199年《京都议定书》中,
环境问题。由于制冷、空调、热泵行业广泛采用的CFC和HCFC又将HFC列为要控制和戒排的温室气体之ー。
类物资对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应,使全世界的制
HCFC类物质仍含有氯原子,ODP值不等于0,对臭氧层的破
冷、空调与热泵行业面临严重的挑战。CFC和HCFC的替代已坏作业还是有的,HCFC-123就是属于该类的物质。但是需要提到
成为当前国际性的热门话题。
的是,HCFC-123的ODP和GWP值都很低,ODP值仅为0.012。
2007年9月召开的《蒙特利尔议定书》第19次缔约方大同时HCFC-123是一种极不稳定的化合物,在大气中扩散迁移过
会达成加速淘汰 HCFCS调整案,并呼吁缔约方“促进 HCFCS程中,它的氯原子极易与其化合物反应,并被雨水冲洗掉。表1
替代选择对环境影响小的方案,特别是考虑对气候的影响,同显示,它的大气寿命只有1,3年,在到达对流层顶部时已基本分解、
时也应满足健康、安全要求和考虑经济性"。
消失掉了。有研究表明,HCFC-123在离心式冷水机组中的使用对
在国际制冷空调界与氟化工业,在这两项议定书的指导下,平流层中氯溴负荷值(CBL)的影响最多不超过0.007%,对平流
近20年来一直在寻找与筛选制冷剂的替代物。目前全球市场层的臭氧耗损作用可忽略不计
上,离心式冷水机组主要选用HCFC-22、HCFC-123、HFC-134a
GWP「大气寿「理论
作为制冷剂。由于HCFC-123具有热力学效率高和压力低等特
压力制冷剂名称
ODP
(100年)「命
点,能降低设备成本等优势,使其成为其中最为广泛使用的
CFC-11
4680
45.0
种,在离心式冷水机组中的使用占有很大的份额。
低压
HCFC-123
0.012
发达国家
CFC-12
1.01072010
7.06
0年
HCFCS的使用量减少5%
中压
14.0
2015年
HCFCS的使用量减少90%
HCFC-22
0.034
1780
12.06.98
2020~2030年
HCFCS只保留0.5%用于维修
高压HFC125
0「345029.016.08
发展中国家(第5条款国家)
HFC-32
0
543
4.96.74
HCFCS的使用量以2090年和20年的平均水平为基准混合R410A(R32R125?~0「1674
6.56
2013年
HCFCS的使用量不得超过基准
制冷
R407C
2015年
HCFCS的使用量减少15%
剂(R32/R125R134
0199
HCFCS的使用量减少35%
注:10p、GWP、大气寿命数据:联合国《蒙特利尔议定书
2025年
HCFCS的使用量減少675%
臭氧层科学评估报告书,2003
2030~2040年 HCFCS只保留25%用于维修
理论COP: REFPROP program from NIST.1994(工况:蒸发
本文就从环保性、热力性质和安全性方面,对离心式冷水温度40°F,冷凝温度100°F,饱和条件);
机组常用的制冷剂进行了评价分析,并且相应地评估了3.“へ0°指可视为0,实际上HFC-13415×10-5,HFC-23<4
HCFC-123的各项优势
X10-4,HFC-125<3×10-5
2环保性
表1常用空调制冷剂的主要评价指标
制冷剂对大气环境的影响可以通过制冷剂的消耗臭氧层港3热力性能
值ODP( Ozone Depletion Potential)、全球变暖潜值GWP( Global
制冷剂热力性能越好,循环效率越高,节能性能也就越好,
Warning Potential、大气寿命( Atmospheric Life))等现有数据,相同制冷量的情况下,所消耗的电力或者其它能源就越少
按标准规定的计算方法进行评估,以确定其排放到大气层后对
从制冷剂的理论COP值来看(表1),HCFC-123的理论
环境的缐合影响
COP值超过CFC-12和HCFC-22,除CFC-11之外,迄今为止
HCFC-123是理论制冷循环效率最高的一种替代冷媒。随着科
技的发展,目前生产的HCFC-123离心式冷水机组的COP已接
近CFC-11机组
近年来国际上还采用了一种整体温室气体效应值TEWI
( Total Equipment Warming),它综合反映1台机器对全球变暖所
10 8 B 4 02 D,0 2000 0D 6OCO F001 1CC01
造成的影响的指标值。TEWI包括了直接使用制冷剂产生的
图1常见的空调制冷剂的ODP与GWP值
室效应和制冷剂使用期内,电厂发电产生的间接温室效应两部
从上图中可以看出,CFC类的ODP和GWP值都很高,是分。ARI在美国所做的调查发现,对当前最常用的冷水机组
全球致力于尽快淘汰的物质。中国也在2007年7月1日实现了HCFC-123的效率要比HCFC-22和HFC-134a高出9%~20%。
2015年第6期
建筑建材装饰151