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目前在家用空调和热泵中广泛应用的制冷剂是R22，它属于臭氧消耗物质HCFC，根据蒙特利尔议定书，我国到2030年将淘汰所有制造业HCFC的生产与消费[1]。R22的替代制冷剂大体可分为三类：
第一类为HFC制冷剂，如R410a(已广泛应用)、R32(潜力制冷剂); 第二类为HC碳氢制冷剂，如R290(潜力制冷剂); 第三类为天然工质二氧化碳CO2——由于其工作压力高，一般不用于家用空调。 目前家用空调制冷剂的焦点主要集中在R22、R410a、R32、R290上，制冷百科作为制冷行业媒体，我们有必要对它们的安全性进行普及。 制冷剂的安全性，主要包括毒性和可燃性，国家标准《制冷剂编号方法和安全性分类》GB/T 7778-2017将制冷剂的毒性分为A类(低慢性毒性)、B类(高慢性毒性)，将可燃性分为第1类(无火焰传播)、第2L类(弱可然)、第2类(可然)、第3类(可燃易爆)。根据GB/T 778-2017，制冷剂安全性细分为8类，分别为：A1、A2L、A2、A3、B1、B2L、B2、B3，其中，A1最安全，B3最危险。 R22：将被淘汰制冷剂 R22化学成分为氯二氟甲烷(CHClF2)，不燃烧、不爆炸，毒性很小，安全等级属于A1。R22消耗臭氧层潜值ODP>0，因此不宜长期使用，我国到2030将全面淘汰。 R410A：R22的替代制冷剂 R410A由R32和R125按质量分数各50%的比例组成，其中R32(二氟甲烷CH2F2，A2L)，R125(五氟乙烷CF3CHF2，A1)，A410A的安全等级为A1，也属于不燃烧、不爆炸，毒性很小的工质。
和R22相比，R410a属于高压制冷剂，对设备和系统耐压强度要求更高，但有利于减小压缩机排量、减小换热铜管直径、节约原材料;R410a的传热和流动特性优于R22，有利于提高空调的运行效率，节能效果明显，目前已被广泛使用。 R410a的ODP=0，不消耗臭氧;但是R410a全球变暖潜值GWP=1730(作为比较，CO2的GWP=1)，对全球变暖的促进作用较大，因此R410A并不是最终的环保制冷剂解决方案。 R32：未来制冷剂竞争者 R32的化学成分为二氟甲烷CH2F2，毒性很小、微燃，安全等级为A2L。R32存在爆炸的可能性，其爆炸极限为14.4% ~ 29.3%[3]，在家用空调应用中需解决较低可燃性的问题。 R32的制冷性能与R410a接近，在相同制冷量条件下，R32的填充量要少于R410a(约减少30%)，但排气温度高于R410a。R32的ODP=0，GWP=675，属于绿色环保制冷剂，是R22的一个重要替代品，目前在欧美、日本等国家的家用空调中已有大量应用。 R290：未来制冷剂竞争者 R290的化学成分为丙烷(CH3CH2CH3)，毒性很小，有可燃性，安全等级为A3。R290的爆炸极限为2.1% ~ 10.0%[3]，爆炸点比R32要低得多。 R290的ODP=0，GWP=20对全球变暖的促进作用非常小，它属于天然有机物，可以从石油液化气直接获取，价格低。R290热力性能好，气化潜热大，系统充液量少，相同工况下排气温度可比R22低20℃，有利于压缩机的使用寿命延长。
去年R290逐渐进入视野，国内多家企业已经建立了R290空调的生产线，国家环保部门也在不遗余力地推广R290产品的市场化进程[4]。目前，国内对R290的扶持力度要大于R32。 R290推广应用的最大障碍是可燃性问题，在使用过程需要加大安全措施，确保其充注量控制在相关法规的规定值以内(标准IEC60335-2-24: 2007)——目前R290在< 1.5P家用空调中使用安全性可控;此外，还应减小泄漏量、提高泄漏检测及应对能力。 |
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