制冷剂替代战打响 CO2是“终结者”？

碳氢化合物的“是”与“非”

　　2009年，格力空调承担的国家商务部“采用自然环保工质R290(丙烷)研发高效节能空调器”项目通过专家组验收。

　　于是，以R290为代表的碳氢制冷剂以其“不损害臭氧层、无温室效应、完全环保”等优点成为空调业关注的重点。

　　“R290环境特性不错，但安全特性不好说。在生产和应用中，其易燃易爆的性质是不可能改变的。”天津大学热能研究所所长马一太如此评价R290制冷剂。

　　碳氢制冷剂中所含丙烷最大的缺点是具有可燃性，这就是长期以来它不能作为一般工业或民用制冷空调设备制冷剂的主要原因，也是碳氢制冷剂的致命缺陷。

　　“如果用量过大的话，碳氢制冷剂极有可能引起爆炸，而现在的家电维修行业也不是很正规，如果安装工不注意烟头或者不恰当补焊都有安全隐患。”浙江大学制冷与低温研究所所长陈光明说。

　　2006年，格力电器在研究中发现，纯天然环保绿色制冷剂R290的性能系数不仅能达到R22的标准，而且不含氟元素，对臭氧层不会产生破坏作用，也不会排放温室气体加剧全球气候变暖，是完全环境友好型制冷剂，可以成为空调替代制冷剂的重点发展方向。

　　经过2年的潜心研发，2008年12月，格力电器自主研发的R290冷媒空调成功通过了中国家电协会专家组的验收，并于2010年9月再次通过欧洲权威安全认证——德国VDE认证，获得了欧洲市场准入证。

　　2011年7月14日，全球首条R290生产线在格力电器竣工，当天，中德联合专家组对格力R290冷媒空调生产线项目进行了认真的审查，并一致认为该项目达到“国际领先”水平，对推动新型环保制冷剂应用技术的发展和房间空调器行业淘汰R22工质具有重大意义。

　　继格力宣布研发建成了全球首条碳氢制冷剂R290冷媒空调生产线之后，美的也宣布出R32、R161等三款新型环保冷媒，海尔、海信、奥克斯等厂家也相继针对R290冷媒空调进行了实验及试生产。

　　德国国际合作机构高级官员沃克玛·哈斯先生表示，格力R90生产线是全球第一条R290工质分体式房间空调器生产线，是一项开创性的工作，它填补了分体式空调器行业应用R290天然工质的空白，为全球新型冷媒技术路线的选择开辟了一条新的出路，将对保护生态地球做出重大贡献。

　　二氧化碳制冷剂系统效率低

　　二氧化碳具有高密度和低粘度，其流动损失小、传热效果良好，并且通过对传热作用的强化，可以弥补其循环不高的缺点。同时二氧化碳环境表现优良、费用低易获取、稳定性好、有利于减小装置体积。

　　最重要的是，其安全无毒，不可燃，这一点比R290具有明显的优势。

　　当然，采用二氧化碳为制冷剂也有缺点，二氧化碳高的临界压力和低的临界温度也给它做制冷剂带来了许多难题。无论亚临界循环还是跨临界循环，二氧化碳制冷系统的运行压力都将高于传统的制冷空调系统，这必然会给系统及部件的设计带来许多新的要求。同时现阶段还存在二氧化碳制冷系统的效率相对较低的问题。

　　全球零部件与系统供应商，包括丹佛斯、卡乐、恩布拉科、路伟以及爱默生等，都顺应了这个潮流，已经为商业部门提供了二氧化碳解决方案。在中国，同样也有一批企业着手开始进行二氧化碳工质系统的研发和生产，像山东神舟、浙江高翔工贸、烟台冰轮等，都已经拥有了成型的二氧化碳设备。

　　丹佛斯：作为减少碳足迹的积极响应者，丹佛斯的TN型压缩机曾荣获“AHR创新奖”。丹佛斯蓝色家族如今在全世界已有27个工厂，它的生产分五大生产线：自动制冷生产线、家用制冷生产线、商业制冷生产线(大型压缩机)、给家用冰箱生产恒温控制器等配套元件、工业制冷生产线。同时丹佛斯的二氧化碳气体冷却器解决方案具有安装调试简便、最大系统运转效率等优点，是最佳的现场应用解决和成本管控系统的解决方案。

　　艾默生：全球首屈一指的制热，空调和制冷解决方案提供者，艾默生的谷轮涡旋式压缩机可用于低温级联系统，是美国唯一一款达到UL规定对于高压亚临界二氧化碳级联系统要求的压缩机。

　　都凌：Dorin开发出世界上第一台半封闭往复式二氧化碳压缩机。这种压缩机能够用在HPWH和轻型、中型商业制冷设备中。功率从0.75kW到15kW不等的电机能够以中速和高速模式运转(1450rpm和2900rpm)。压缩机的直径从18mm到34mm不等。

　　据山东神舟潘学玲介绍，这是国内首台二氧化碳机组出口法国。因为北欧、英国等国家也已立法限制氟利昂在超市行业中的应用，根据制冷剂的GWP值来收“碳税”，欧洲非常多的应用R404A制冷剂的系统现在进入改造期。

　　烟台冰轮：目前在国内，已经拥有相对成熟的压缩机产品系列的是烟台冰轮，他们从07年开始立项研发二氧化碳压缩机，08年通过了国家科委的鉴定并开始了试运行，并于09年获得了“中国机械工业科学技术奖”。现在冰轮研发的二氧化碳压缩机已经发展为一个系列共4款机型，涵盖了从150-900立方米的排气量。其成功案例之一为烟台丰润食品加工中心，用于-70℃的金枪鱼冷冻处理。

　　目前看来，二氧化碳在国内市场的前景，还有点像“雾里看花”，就像王立群所言，他们都了解它的好，但真正用的少。国内空调行业暂时看不到二氧化碳发展的影子。

　　综上所述，碳氢制冷剂和二氧化碳制冷剂各有优劣势，究竟谁能够成为含氟制冷剂的最终替代者，谁也说不准。唯一可以确定的是，哪款制冷剂谁能先解决各自的劣势，则必然可以先发制人。