Environmental Protection提升空調器制冷系統密閉性 助推環保制冷劑替代進程

文_中家院（北京）檢測認證有限公司 崔濤 楊雙

制冷劑是流淌在制冷系統中的“血液”，制冷劑的種類、性質、充注量等指標直接影響空調等制冷產品的運行性能，產品設計制造過程中需要根據制冷劑的特性進行開發匹配，以保證更高的產品質量和更優良的可靠性水平。隨著中國正式加入基加利修正案，“碳達峰碳中和”目標的提出，環保制冷劑的應用替代越發受到關注和重視。

在制冷劑替代過程中，家電制冷產品對于新型制冷劑的選擇主要關注的因素包括與潤滑油及材料的兼容性、化學穩定性、腐蝕性、傳熱性、安全性等。綜合來說，制冷劑除了需要具備環境友好性，自身的安全性、穩定性也是需要考慮的重要性質。從目前環保制冷劑的選用來看，家用制冷產品中替代工質的研究方向主要包括R600a、R290以及R744等。以房間空調器作為典型產品代表，其市場占有率、制冷劑使用量相對突出。根據國際能源署的數據，到2050年全球房間空調器的總量將達到56億臺。若這些設備全部使用HFCs制冷劑，對于環境的影響后果是及其嚴重的。英國環境調查機構（EIA）指出，2025～2050年，將全球范圍內的家用空調制冷劑從對環境有害的氣體轉換至R290可減少相當于1400座煤電廠運行1年的排放量，即減少56億tCO當量的排放。

表1列出了房間空調器所使用的幾種典型制冷劑的參數對比情況。

表1 典型制冷劑物性參數表

（1）R22作為對臭氧層有破壞作用（ODP）及溫室效應（GWP）的制冷劑，已經被逐步淘汰和替代。

（2）R410A以其穩定無毒且性能優越等特點成為過渡前期的“寵兒”，但R410A溫室效應潛值很高，是二氧化碳的1725倍，在越發嚴苛的環保政策要求下并不能作為長期使用的制冷劑。

（3）R32是目前國內家用空調市場的主流制冷劑，至2021年其市場占比應該已經超過了70%，預計到2025年能達到95%。R32是一種A2L弱可燃的制冷劑，即R32具有一定的可燃性，但其燃燒下限和點燃溫度都較高，不容易被引燃，在產品設計和使用條件有保障、維修維護操作規范的條件下，使用R32制冷劑的空調器是比較安全的。R32雖具有零臭氧損耗潛值，但它的GWP數值高達675，使用過程中也會引起一定的溫室效應，所以不是一個終極的替代方案。

（4）R290，俗稱丙烷，是一種對環境特別友好的天然工質，屬A3類易燃易爆制冷劑，遇到熱源和明火有燃燒爆炸的危險。但只有當濃度在2.1%～9.5%之間，同時達到470°C的引燃溫度才可能發生爆炸，高于或低于這個濃度則不會發生爆炸。而且就目前空調器的標準來說，對使用可燃制冷劑的空調產品提出了很多苛刻的要求，必須滿足這些硬性條件空調器才有可能上市銷售。從這一層面來說，R290易燃易爆，但是使用R290的空調器本身不一定就是易燃易爆的產品，燃爆危險情況可能更多的是發生在維修等操作不規范的情況下。

近日，IEC(SC)61D全票通過了IEC 60335-2-40 ED7《家用和類似用途電氣的安全 熱泵、空調器和除濕器的特殊要求》的相關修訂，標準的這一進展將有助于加速低GWP值制冷劑對HFC等高GWP值制冷劑的替代進程，在滿足相關要求的前提下，家用空調R290的最大充注量提升至988克，對R290制冷劑在空調器中的應用推廣具有極其顯著的意義。

增強空調產品設計的密閉性是提升制冷劑充注量后產品安全的重要保證，增強密閉性考核特別是制冷系統的密封性考核評價就顯得尤為重要。基于此，中家院（北京）檢測認證有限公司與CQC合作開展了“空調器制冷系統密閉性認證”項目，助力加速環保制冷劑在制冷空調領域的替代進程，為產品的市場化提供技術支撐，有力推動行業履約基加利修正案，引領制冷空調行業的綠色發展，為消費者帶來更加安全的空調產品。