按照《基加利修正案》的规定,目前普遍采用的消耗臭氧层潜值(ODP)为零的多种HFCs替代制冷剂,因其具有较高的全球变暖潜值(GWP),均被纳入了控制使用目录清单,很快将面临逐步削减甚至淘汰。但目前在全球范围内都无法找到一种零ODP值、低GWP值、安全、高性能的完全理想的制冷剂。未来的新型替代制冷剂的选择,将是一种各方面因素统畴考虑和综合平衡的结果。2011年,国际空调制冷和供热制造商协会联合会(ICARHMA)正式发布了“制冷剂负责任使用声明”,从全球制造业同行的角度出发,明确提出在选择未来的替代制冷剂时,除满足零ODP值、尽可能低的GWP值外,还应综合考虑制冷剂的整个寿命期气候性能(LCCP),选择对全球气候变化影响更低的替代物,这样才能实现环境效益的最大化。对于未来可用的替代制冷剂,应当在综合考虑制冷剂本身的性质、制冷系统的节能性、环保性、安全性、经济性等各方面的性质下做出选择。正是在这种形势下,零ODP值、低GWP值的替代品,如CO2、NH3、HC-290、HFC-32、HFOs等将成为未来新一代的替代技术的主要选择方向。
当前,新型替代制冷剂受到了业界和社会各方面的颇多关注。由于新一代的替代品更关注其环境性能,不可避免地或多或少存在着如工作压力高、可燃易爆或具有毒性等问题。在缺乏深入了解的情况下,很多人受到一些不负责任的说法和消息的误导,对新型制冷剂有时会产生误解和不必要的顾虑。首先必须说明的是,人类使用可燃制冷剂已有漫长的历史和成功的经验。当前零ODP值、低GWP值的环境友好型的替代制冷剂,是国内外学术界、产业界综合分析权衡各方面的因素后做出的科学合理选择,这些替代制冷剂在国内外均已取得大量成功应用的范例和实践。通过对不同制冷剂存在的问题进行“缺陷管理”的模式加以处理和制约,可以确保这些替代品在规定条件下的安全使用。当前我国在HCFCs淘汰“国家方案”和“行业计划”中所确定的替代技术路线和新型替代制冷剂,都经过了多方面的测试试验和严格的风险评估,在制造、运输、存储、使用和维护过程中都有相应的标准规范安全设置和防护措施,只要严格按照相关法规和标准的规定规范使用,这些新型制冷剂的使用风险都是可控的。
不可否认,大量的空调产品在广泛使用过程中偶尔也会出现零星的意外,不管是过去的CFCs(如CFC-11、CFC-12)、HCFCs(如HCFC-22、HCFC-141b、HCFC-142b)和氨,还是现在的HFCs(如HFC-134a、R410A、R404A等)类产品,在使用和维护过程中均发生过意外事故。但经过调查分析,这些意外几乎都是因为违规使用或违规操作引起的,真正因为制冷剂本身的因素引发事故的情况极为罕见。近期,少量媒体发布一些针对新型替代制冷剂的片面报道文章,使用诸如“NH3设备发生爆炸”、“HFC-32空调易爆炸”、“悲剧数不胜数”等话语作为标题危言耸听来吸引读者眼球,这些言论是极其不负责任的,是对社会和公众的误导,并不符合实情。从科学的角度出发,通过对过去发生的一些事故的专业研究和分析可以看到,这些意外事故几乎都是因为操作人员在安装、维修和运行操作时的违规行为造成的,如违规使用可燃或助燃气体(如乙炔、氧气)进行试压、检漏等,安装使用条件不符合产品说明书的规定或者私自充注易燃易爆的制冷剂等。可以说没有严格按照法规、标准和产品要求使用和操作才是各类制冷空调设备安装使用中的大忌,这些事故的发生其实和使用的是何种制冷剂并无直接的关系。
对于HFC-32燃烧会产生有毒的氢氟酸气体的说法,事实上各类含氟制冷剂,包括CFCs、HCFCs和HFCs,不论其可燃与否,如果将其暴露在明火中,都会有微量的氢氟酸产生。但这些CFCs、HCFCs及HFCs制冷剂在近百年的使用过程中,发生因燃烧造成氢氟酸中毒事件在国内外闻所未闻,对弱可燃制冷剂HFC-32空调机因其可燃性导致的燃烧爆炸造成用户的财产和人身伤害事故在全球范围迄今也未见报道。因此,问题的关键在于要有完善的标准规范并严格执行这些标准规范来确保这些制冷剂的安全使用,而不是渲染出现事故后有何二次产物。再比如,强可燃制冷剂HC-600a在冰箱中已有长期安全使用的历史,现在中国制造的家用电冰箱中,绝大部分已采用HC-600a作为制冷剂,这说明只要严格按照标准规定的安全措施进行生产和安装操作,并严格执行对充注量的限值规定,可燃制冷剂使用的安全性也是有保证的。
可燃制冷剂并不可怕,真正可怕的是对制冷剂不负责任的使用。如近年来市场上有一些单位打着节能环保的旗号,对在用的原设计为HCFCs或HFCs制冷剂的一些老产品直接换装可燃性的碳氢制冷剂,因而造成巨大的安全隐患,这是极不负责任的。事实上,最近一段时间因这种不负责任的换装制冷剂行为带来的安全事故已有多起发生,只要严格遵循标准法规和产品说明书的规定,对各类新型环保替代产品可以放心使用。
最后,再对目前中小型空调设备中推荐采用的HFC-32替代制冷剂来进行分析。HFC-32作为经中国政府主管部门和《蒙特利尔议定书》多边基金执委会正式批准和推荐的工商制冷空调产品领域重要的新型替代品,是一种性能优良的制冷剂,其对臭氧层无破坏作用,无毒性,具有良好的传热性能,容积制冷量大,理论效率高,市场可获得性好,价格便宜。HFC-32的GWP值仅为675,约是HCFC-22的40%,R410A的1/3,同时相同制冷量条件下所需的制冷剂充灌量可大幅减少。研究结果表明,与相同制冷量的HCFC-22产品相比,使用HFC-32制冷剂其温室气体直接减排率可达77.6%。虽然HFC-32具有弱可燃性(根据ISO 5149:2014 《制冷系统及热泵—安全与环境要求》的分类为A2L),但在严格执行相关标准规范的前提下,其安全性能够得到保证。迄今为止在全球已有超过50个国家批量上市了采用HFC-32制冷剂的空调器,销售量已超过2700万台,这些空调均处在正常的运行中,并未发生安全事故。同时由于HFC-32系统能效高,使用过程中给用户带来的节能效益显著。考虑到运行能耗降低带来的生命周期的温室气体间接减排量,采用HFC-32的系统将比传统产品具有更好的温室气体减排效果。因此HFC-32是目前在中小型工商用空调系统中最合理可行的替代品,具有非常广阔的市场前景。中国目前已成为全球最大的制冷空调设备生产国,生产的各类空调产品已出口到包括发达国家在内的全球市场,产品品质也得到了全球范围内的认可。目前国内市场上销售的HFC-32空调产品均是经过了严格设计、制造、性能测试和安全评估,并相继获得了VDE、CCC、CB、CE、RCM、global-mark等国内外权威认证,产品质量和性能都是有保障的。在未来工作中,行业和企业应重点加强的工作是进一步关注对新型替代产品在安装维修服务方面的培训和宣传,提升维修安装人员和用户端的安全意识,避免违规违章行为,确保使用的安全性和合理性。
当前,中国大力推动构建资源节约型、环境友好型社会。制冷剂替代行动是与节能减排、环境保护密切相关的利国利民的大好事,社会各界应以高度的责任感积极配合《议定书》的履约行动,普及环保理念,推动环保进程,为我国绿色
可持续经济的建设发展做出贡献。