降低R22等HCFC制冷劑的消耗量是我國必須履行的國際義務(wù)。我們除了研發(fā)相應(yīng)的替代制冷劑，還應(yīng)該研究HCFC的減量延續(xù)技術(shù)，與替代技術(shù)互為補充。
R22等HCFC(氫氯氟烴)的減量延續(xù)技術(shù)是指在降低HCFC消耗量的同時，不減少設(shè)備的制冷量。這種技術(shù)對于我國制冷業(yè)有著重要的意義。一方面，我們要大力研發(fā)制冷劑的替代品;另一方面，我們?nèi)匀灰鳒p性地繼續(xù)使用R22等制冷劑，這與替代技術(shù)是互為補充的。
R22替代方向
R22替代主要的方向是合成一種制冷特性接近R22、同時也符合環(huán)保要求的新型制冷劑。比較接近R22性能的混合制冷劑以R407系列為佳，包括R407A、R407B和R407C，是一種由R32、R125和R134a組成的三元混合物，屬于非共沸的HFC(氟利昂制冷劑)類，ODP(消耗臭氧潛能值)值為0。
不同的后綴代表運用在制冰工況、熱泵工況和空調(diào)工況下，這三種成分的配比可能略有變化。R407C在房間空調(diào)和小型商用空調(diào)中替代R22已有十幾年的歷史，原則上它與R22在制冷量、壓力等方面是非常接近的，可以用來直接替換，但是由于有較大的滑移溫度(5℃)，R407C較適合用于單元式空調(diào)器和用干式蒸發(fā)器的冷水機組。
R410A依然不完美
現(xiàn)在已推出的R410A就是由50%R125與50%R32合成的，屬于HFC類，ODP值為0。它并不是R22的簡單替代物，因為工作壓力和單位容積制冷量等重要參數(shù)并不一致。雖然杜邦等國外公司都極力推薦R410A，但對于中國廠家來說R410A卻面臨著一些技術(shù)難題。
首先，R410A等新型制冷劑的專利大部分都掌握在霍尼韋爾和杜邦等國外公司手中，中國企業(yè)如果想使用R410A，必須每臺都向這些外企交一筆專利費，這無疑極大地提高了空調(diào)的生產(chǎn)成本。
據(jù)初步估計，R410A替代成本大約增加了15%，即平均每臺空調(diào)成本提高250元左右。這些費用都將附加到消費者身上，而替代所產(chǎn)生的大部分利潤將被擁有專利權(quán)的外企獲得。2009年，R410A在歐洲的專利保護已經(jīng)到期，但在中國得面臨更長時間的專利保護期，這也是這些外國大公司積極推動R22替代的一個重要原因。
其次，R410A和R22本身性質(zhì)存在差異，相關(guān)的配套設(shè)備也有所差異。例如R410A空調(diào)的工作壓力是R22的1.5倍，這就要求在空調(diào)產(chǎn)品設(shè)計時要考慮系統(tǒng)的耐壓性，比如兩器及配管的耐壓性能需重新設(shè)計，銅管的壁厚要有所增加。
R410A壓縮機在設(shè)計上與R22有根本區(qū)別，需要重新設(shè)計。一方面，由于R410A的工作壓力大，壓縮機結(jié)構(gòu)的耐壓性能、機體排氣量和電機轉(zhuǎn)矩設(shè)定等都需要重新設(shè)計。另一方面，由于用于R22的礦物油無法同R410A互相溶解，R410A的潤滑油需改為合成的PVE油或者POE油。
R407系列也好，R410系列也好，都沒有從根本上解決溫室效應(yīng)的問題，它們可能在不久的將來面臨新一輪的淘汰，歐盟等發(fā)達國家已經(jīng)將此提到了議事日程上。
重視減量延續(xù)技術(shù)
R22空調(diào)制冷技術(shù)已發(fā)展多年，相關(guān)的配套技術(shù)都非常成熟，在各種工況下的工作效率都可以達到最優(yōu)化。縱觀全局，我們有充足的理由可以提出R22等HCFC的減量延續(xù)技術(shù)。
通過系統(tǒng)優(yōu)化的方式，可以合理設(shè)計新型循環(huán)系統(tǒng)，減少R22等HCFC制冷劑的產(chǎn)量和用量，但不減少制冷設(shè)備的制冷量。
一個制冷設(shè)備中，制冷劑主要存在于蒸發(fā)器和冷凝器中，選擇合適結(jié)構(gòu)的換熱器，既可以保證系統(tǒng)的換熱效果，達到最優(yōu)的能效比，又可以盡可能地減少工質(zhì)充灌量。
在采用不同蒸發(fā)器的系統(tǒng)樣本中，我們分析了它們的單位冷量充灌量值，在充灌比的統(tǒng)計數(shù)值上排列為滿液式蒸發(fā)器>降膜式蒸發(fā)器>板式蒸發(fā)器>干式蒸發(fā)器。我們推薦在小于300千瓦的系統(tǒng)中使用板式換熱器;在大于300千瓦的制冷(熱泵)設(shè)備中，滿液式蒸發(fā)器制冷劑的充灌量最大，建議用充灌量較小的降膜式蒸發(fā)器取代滿液式蒸發(fā)器，同時應(yīng)研究完善干式蒸發(fā)器技術(shù)。
多聯(lián)機系統(tǒng)需要充灌較多的制冷劑，并有較大泄漏的可能，建議少用或不用，盡量用水等載冷劑輸送冷(熱)能。
制冷設(shè)備中制冷劑充灌量的大小，直接影響著制冷劑生產(chǎn)量的需求。國內(nèi)外在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中基本沒有對充灌量或充灌比作出規(guī)定，我們認(rèn)為現(xiàn)在至少在中國應(yīng)該提到議事日程上來。在制定制冷熱泵產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)的同時，應(yīng)制定產(chǎn)品的最大充灌比限制，以推廣能減少充灌量的各種技術(shù)。
另外，每年大約有1/3的R22產(chǎn)量是用于設(shè)備維修以補充制冷劑的泄漏，實際上充灌量與泄漏量并不一定有直接關(guān)系，我們最終控制的是泄漏量，以保證大氣中的臭氧層消耗物質(zhì)逐年削減。我們建議在今后制定的標(biāo)準(zhǔn)中對設(shè)備的泄漏量作出明確的規(guī)定，并有相應(yīng)的監(jiān)控措施，這是即治標(biāo)又治本的方式。
目前還有相當(dāng)多的老機組使用的是泄漏比較嚴(yán)重的開式壓縮機，應(yīng)逐步停止生產(chǎn)開式壓縮機以減少泄漏量，減少接口過多的多聯(lián)機的生產(chǎn)和使用，并加強系統(tǒng)維修和報廢時R22的回收，同樣可以起到減少R22生產(chǎn)量和消費量的作用。
記者點評
綜合考慮替代方式
孫鴻凌
R22曾經(jīng)是家用空調(diào)普遍使用的制冷劑，然而這種制冷劑對臭氧層有較強的破壞作用。美國宣布2010年起凍結(jié)R22制冷劑的生產(chǎn)，并不再制造R22的新設(shè)備，2020年起禁用R22。日本在國內(nèi)基本完成了對R22的淘汰，房間空調(diào)器(RAC)向R410A轉(zhuǎn)變。
目前廣泛使用的環(huán)保制冷劑R410A雖然對大氣臭氧層沒有破壞作用，但其引發(fā)的溫室氣體效應(yīng)與含氫氯氟烴制冷劑不相上下，仍屬于需減排的溫室氣體。此外，R410A制冷劑附加的高額專利費困擾著眾多空調(diào)企業(yè)。隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的不斷提高，空調(diào)產(chǎn)品使用新型節(jié)能環(huán)保制冷劑將是空調(diào)行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。