R290概述

制冷劑R290，即丙烷，易燃易爆。是一種可以從液化氣中直接獲得的天然碳?xì)渲评鋭?。與氟利昂這種人工合成制冷劑相比，天然工質(zhì)R290的分子中不含有氯原子，因而ODP值為零，對(duì)臭氧層不具有破壞作用。此外，與同樣對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用的HFC物質(zhì)相比，R290的GWP值接近0，對(duì)溫室效應(yīng)沒(méi)有影響。

目前我國(guó)空調(diào)行業(yè)使用較多的制冷劑是HCFC物質(zhì)R22。R290與R22的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)、臨界點(diǎn)等基本物理性質(zhì)非常接近，具備替代R22的基本條件。在飽和液態(tài)時(shí)，R290的密度比R22小，因此相同容積下R290的灌注量更小，試驗(yàn)證明相同系統(tǒng)體積下R290的灌注量是R22的43%左右。另外，由于R290的汽化潛熱大約是R22的2倍左右，因此采用R290的制冷系統(tǒng)制冷劑循環(huán)量更小。R290具有良好的材料相容性，與銅、鋼、鑄鐵、潤(rùn)滑油等均能良好相容。

雖然R290具有上述優(yōu)勢(shì)，但其"易燃易爆"的缺點(diǎn)是目前限制其大規(guī)模推廣的最大阻礙。R290與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。提高R290安全性的手段包括減小灌裝量、隔絕著火源、防止制冷劑泄露及提高泄漏后的安全防控能力等。

減小泄露量及提高泄露檢測(cè)、應(yīng)對(duì)能力是提高R290安全性的一個(gè)重要措施。據(jù)了解，目前多數(shù)廠家的空調(diào)密封性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求很高，正?？照{(diào)年泄露量可以控制在5g以下，不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)。現(xiàn)在出現(xiàn)的制冷劑泄露多集中在空調(diào)安裝、使用、維修過(guò)程中，而這些過(guò)程中又存在如環(huán)境、使用方式等諸多不可控因素，因此這些過(guò)程中的安全控制措施仍需進(jìn)一步研究與完善。

我國(guó)是世界上最大的空調(diào)生產(chǎn)國(guó)，去年國(guó)內(nèi)空調(diào)產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到8千萬(wàn)臺(tái)。完成數(shù)量如此巨大的空調(diào)產(chǎn)品的HCFC制冷劑替代工作對(duì)環(huán)境保護(hù)意義重大。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)上馬了一些碳?xì)渲评鋭㏑290的示范試點(diǎn)項(xiàng)目，長(zhǎng)虹 、海爾、格力等空調(diào)廠家正在進(jìn)行R290空調(diào)產(chǎn)線的改造工作，未來(lái)一兩年內(nèi)應(yīng)用R290的空調(diào)新品將陸續(xù)涌現(xiàn)。

環(huán)保部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心主任溫武瑞近日表示，未來(lái)我國(guó)還將進(jìn)一步加大使用R290制冷劑的空調(diào)產(chǎn)線改造示范試點(diǎn)力度。隨著對(duì)R290應(yīng)用技術(shù)研究的不斷深入、使用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，環(huán)保型制冷劑R290未來(lái)將擁有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

R290(丙烷)又稱(chēng)冷煤，是一種新型環(huán)保制冷劑，主要用于中央空調(diào)、熱泵空調(diào)、家用空調(diào)和其它小型制冷設(shè)備。

長(zhǎng)虹R290低碳環(huán)?？照{(diào)上市

6月28日，由國(guó)家環(huán)保部主辦的"國(guó)內(nèi)首批R290環(huán)保低碳空調(diào)上市暨宣傳活動(dòng)啟動(dòng)儀式"在深圳舉辦。本次活動(dòng)上，長(zhǎng)虹空調(diào)首款基于R290的低碳環(huán)?？照{(diào)隆重上市。在技術(shù)研發(fā)方面，在基于R290的環(huán)保新冷媒的技術(shù)研發(fā)與儲(chǔ)備上，長(zhǎng)虹空調(diào)在基于R290空調(diào)循環(huán)性能提升技術(shù)、在基于減充注的微通道換熱技術(shù)、在基于安裝可靠性等方面，以先進(jìn)的研發(fā)和獨(dú)有的技術(shù)，申報(bào)了《熱泵空調(diào)的回?zé)岱椒盎責(zé)峤Y(jié)構(gòu)》、《熱泵空調(diào)器》、《微通道換熱器》、《空調(diào)器》、《微通道換熱器》、《分體空調(diào)器配管活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)》等專(zhuān)利，其中3項(xiàng)已獲專(zhuān)利證書(shū)。

分析人士指出，由于R290可以方便地從石油、天然氣中提取，隨著R290制冷劑的推廣應(yīng)用，多年來(lái)以杜邦、霍尼韋爾、大金為首的R410A制冷劑廠商將受到巨大沖擊。此前，他們以專(zhuān)利技術(shù)獲取豐厚利潤(rùn)的盈利模式將被打破。R290的安全悖論 不過(guò)，R290的"易燃易爆"性卻足以讓市場(chǎng)和消費(fèi)者"談虎色變"。對(duì)此，天津大學(xué)熱能研究所所長(zhǎng)馬一太教授指出，"碳?xì)浠衔镏皇墙鉀Q方案之一，它適合充灌量小的系統(tǒng)。如異丁烷用于電冰箱就很成功。丙烷用于空調(diào)，充灌量既要仔細(xì)優(yōu)化，在安裝、維修、售后以及火災(zāi)等方面還需要逐步完善。"

據(jù)了解，GB9237-2001制冷和供熱用機(jī)械制冷系統(tǒng)安全要求，R290作為可燃性制冷劑被明確禁止應(yīng)用在家用空調(diào)上。姜安峰也透露，"他此前也多次跟一些國(guó)家級(jí)的空調(diào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)溝通過(guò)，他們的意思是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)落后于產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展速度，對(duì)于R290在空調(diào)上的應(yīng)用也只是'睜一只眼閉一只眼'態(tài)度。" 馬一太教授認(rèn)為，丙烷擁有很好的熱力性能，但燃燒爆炸也很危險(xiǎn)，替代工作應(yīng)逐步推進(jìn)，不能一刀切。《中國(guó)企業(yè)報(bào)》記者獲悉，此前，冰箱采用的R600a與R290同屬于自然工質(zhì)，也存在易燃易爆的問(wèn)題，由于冰箱灌注量較小從而消除了危險(xiǎn)隱患，但空調(diào)的功率普遍較大，如何從技術(shù)上解決這一問(wèn)題，仍需要企業(yè)的探索。

伴隨著全球臭氧層破壞和氣候變暖問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，尋找環(huán)境友好的制冷劑成為了擺在制冷行業(yè)面前的一道重要考題。 制冷劑是制冷系統(tǒng)中的工作介質(zhì)，它在制冷系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)自身熱力狀態(tài)的變化與外界發(fā)生能量交換，從而達(dá)到制冷的目的。美國(guó)杜邦公司上世紀(jì)30年代推出的制冷性能優(yōu)良的氟利昂曾是制冷行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。然而，上世紀(jì)70年代實(shí)驗(yàn)證實(shí)，氟利昂中的氯或溴原子會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞作用，從而導(dǎo)致對(duì)地球環(huán)境有害紫外線的增加。

氟利昂即鹵代烴，是鏈狀飽和碳?xì)浠衔锏姆?、氯、溴衍生物的總稱(chēng)。分子中只含有氯、氟、碳原子的鹵代烴制冷劑稱(chēng)為氯氟烴，簡(jiǎn)稱(chēng)CFCs，如R11，R12;如果分子中除了氯、氟、碳原子外，還含有氫原子，則稱(chēng)為氫氯氟烴，簡(jiǎn)稱(chēng)HCFCs，如R22，R141b;只含有氫、氟、碳三種原子的則是氫氟烴，簡(jiǎn)稱(chēng)HFCs，如R134a，R410A，R407C。

制冷快報(bào)記者獲悉，目前我國(guó)空調(diào)制冷行業(yè)普遍使用的制冷劑是HCFCs，其分子中含有氫原子因而容易在底層大氣中分解，實(shí)驗(yàn)證明HCFCs的ODP值大約為CFCs物質(zhì)的1/20，但是HCFCs長(zhǎng)期和過(guò)量使用而對(duì)臭氧層產(chǎn)生的危害作用仍不可忽視。此外，HCFCs物質(zhì)的GWP值非常高，對(duì)全球氣候變化影響巨大。按照蒙特利爾議定書(shū)相關(guān)協(xié)議，從2010年開(kāi)始我國(guó)將履行加速淘汰HCFC的任務(wù)，2030年前停止絕大部分HCFC的使用。

R290:極具潛力的制冷劑替代品

隨著世界制冷空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，對(duì)制冷劑的需求量也在呈現(xiàn)逐年上升態(tài)勢(shì)，每年達(dá)到數(shù)十萬(wàn)噸的消耗量。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)影響來(lái)看，重新起用自然界本身存在的天然工質(zhì)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境與資源可持續(xù)發(fā)展的理想選擇。

制冷劑R290，即丙烷，是一種可以從液化氣中直接獲得的天然碳?xì)渲评鋭?。與氟利昂這種人工合成制冷劑相比，天然工質(zhì)R290的分子中不含有氯原子，因而ODP值為零，對(duì)臭氧層不具有破壞作用。此外，與同樣對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用的HFC物質(zhì)相比，R290的GWP值接近0，對(duì)溫室效應(yīng)沒(méi)有影響。目前在德國(guó)R290已經(jīng)用于家用熱水器和空調(diào)系統(tǒng)中。

R290-制冷劑替代品

近年來(lái)，一直備受中外空調(diào)廠商關(guān)注的環(huán)保制冷劑替代方案，首次得到政府層面的認(rèn)可。

日前，環(huán)保部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心主任溫武瑞在參加一次公眾活動(dòng)中首次披露，我國(guó)正在研究用碳?xì)渥鳛樾滦铜h(huán)保制冷劑，逐步對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的空調(diào)制冷劑替代，最快明年便會(huì)有企業(yè)將進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)?？照{(diào)生產(chǎn)線改造。

此前，《中國(guó)企業(yè)報(bào)》曾獨(dú)家披露了格力于今年7月初向市場(chǎng)展示了采用碳?xì)銻290作為制冷劑的丙烷空調(diào)，產(chǎn)品能效同比提升15%以上。與此同時(shí)，長(zhǎng)虹 、美的、海爾、志高等企業(yè)也一直在進(jìn)行R290應(yīng)用的空調(diào)開(kāi)發(fā)。2013年GMCC美芝公司R290壓縮機(jī)已經(jīng)形成了系列生產(chǎn)線。

環(huán)保制冷劑顯露端倪

中國(guó)家電協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)王雷向《中國(guó)企業(yè)報(bào)》記者證實(shí)，溫武瑞之所以愿意向公眾披露我國(guó)環(huán)保制冷劑的替代方案，就說(shuō)明此前我國(guó)在這一制冷劑的研究、整機(jī)開(kāi)發(fā)、安裝維修、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面已全面展開(kāi)，并積累了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)。

王雷還特別強(qiáng)調(diào)，碳?xì)渲评鋭┑膽?yīng)用與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，明年只是開(kāi)始，但最終何時(shí)能全面替代完成，還要通過(guò)企業(yè)試點(diǎn)、產(chǎn)品示范等方面逐步漸進(jìn)式展開(kāi)。但我國(guó)當(dāng)前面臨的環(huán)保制冷劑替代工作壓力很大。

作為碳?xì)渲评鋭┑匿N(xiāo)售商，南京佳冰制冷有限公司銷(xiāo)售總監(jiān)姜安峰接受《中國(guó)企業(yè)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，"終于見(jiàn)到天，等到勝利前的曙光。最近幾天，很多經(jīng)銷(xiāo)商打電話向我表示祝賀。"

據(jù)了解，我國(guó)履行《蒙特利爾議定書(shū)》最主要的任務(wù)是加速淘汰含氫氯氟烴(即HCFC)，到2030年停止HCFC的使用。不過(guò)，王雷告訴《中國(guó)企業(yè)報(bào)》記者，雖然現(xiàn)在看離2030年還有不少時(shí)間，但我國(guó)空調(diào)的產(chǎn)量龐大，替代任務(wù)非常重。

王雷透露，從2010年開(kāi)始，我國(guó)履行蒙特利爾議定書(shū)中關(guān)于加速淘汰HCFC的任務(wù)，到2013年要將HCFC的生產(chǎn)量和使用量?jī)鼋Y(jié)在2009年與2010年的平均水平，到2015年要淘汰10%用量。

據(jù)了解，當(dāng)前我國(guó)家用空調(diào)使用最多的制冷劑為R22，即HCFC-22。2010冷年，我國(guó)家用空調(diào)的總產(chǎn)量已突破8000萬(wàn)臺(tái)，繼續(xù)保持著全球領(lǐng)先地位。雖然近年來(lái)，一些空調(diào)企業(yè)在出口歐美市場(chǎng)的空調(diào)中，制冷劑由R410A替代R22。同時(shí)，去年開(kāi)始，長(zhǎng)虹 、美的、海爾、奧克斯等企業(yè)在變頻空調(diào)推廣中，也全面采用R410A制冷劑。

不過(guò)，相對(duì)于R22制冷劑，R410A雖然對(duì)臭氧層的破壞為零，但其產(chǎn)生的溫室氣體效應(yīng)甚至還部分超過(guò)了R22。因此，R410A并不是中國(guó)空調(diào)業(yè)最終的環(huán)保制冷劑解決方案。王雷也認(rèn)為，"R410A只是過(guò)渡替代品。"

而與上述兩種產(chǎn)品相比，溫武瑞則認(rèn)為，碳?xì)渲评鋭┎粨p害臭氧層，無(wú)溫室效應(yīng)，完全環(huán)保。姜安峰也透露，早在多年前，TCL與德隆合作成立的移動(dòng)空調(diào)就已經(jīng)采用R290作為制冷劑。不過(guò)，這些產(chǎn)品主要出口歐盟地區(qū)。

我國(guó)是世界上最大的空調(diào)生產(chǎn)國(guó)，去年國(guó)內(nèi)空調(diào)產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到8千萬(wàn)臺(tái)。完成數(shù)量如此巨大的空調(diào)產(chǎn)品的HCFC制冷劑替代工作對(duì)環(huán)境保護(hù)意義重大。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)上馬了一些碳?xì)渲评鋭㏑290的示范試點(diǎn)項(xiàng)目，海爾、格力 等空調(diào)廠家正在進(jìn)行R290空調(diào)產(chǎn)線的改造工作，GMCC已經(jīng)形成國(guó)內(nèi)最大的R290壓縮機(jī)系列生產(chǎn)線，并投入生產(chǎn)。

環(huán)保部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心主任溫武瑞表示，未來(lái)我國(guó)還將進(jìn)一步加大使用R290制冷劑的空調(diào)產(chǎn)線改造示范試點(diǎn)力度。隨著對(duì)R290應(yīng)用技術(shù)研究的不斷深入、使用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，環(huán)保型制冷劑R290未來(lái)將擁有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

自然界存在的天然制冷劑，如碳?xì)渲评鋭㏑290，以其優(yōu)秀的環(huán)境友好性(ODP為0，GWP為20)，被行業(yè)譽(yù)為"最有潛力的環(huán)保制冷劑"。

目前，我國(guó)空調(diào)行業(yè)使用較多的制冷劑是HCFC物質(zhì)R22。R290與R22的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)、臨界點(diǎn)等基本物理性質(zhì)非常接近，具備替代R22的基本條件。在飽和液態(tài)時(shí)，R290的密度比R22小，因此相同容積下R290的灌注量更小，試驗(yàn)證明相同系統(tǒng)體積下R290的灌注量是R22的43%左右。另外，由于R290的汽化潛熱大約是R22的2倍左右，因此采用R290的制冷系統(tǒng)制冷劑循環(huán)量更小。R290具有良好的材料相容性，與銅、鋼、鑄鐵、潤(rùn)滑油等均能良好相容。

雖然R290具有上述優(yōu)勢(shì)，但其"易燃易爆"的缺點(diǎn)是目前限制其大規(guī)模推廣的最大阻礙。據(jù)了解，目前多數(shù)廠家的空調(diào)密封性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求很高，正常空調(diào)年泄露量可以控制在5g以下，不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)。現(xiàn)在出現(xiàn)的制冷劑泄露多集中在空調(diào)安裝、使用、維修過(guò)程中，而這些過(guò)程中又存在如環(huán)境、使用方式等諸多不可控因素，因此這些過(guò)程中的安全控制措施仍需進(jìn)一步研究與完善。