中央空调冷水机组冷媒选择及应用前景-中国空调制冷网
  • 中央空调冷水机组冷媒选择及应用前景
  • 2016-06-29
可燃性

  在所提到的冰水机冷媒中,除氨及碳氢化合物之外,没有一种是在一般用来辨别冷媒的安全性的测试中具有可燃性。氨的可燃性是中等的,且它不容易被点燃。R-123 及 R-236fa 在商业上被当作灭火剂使用。

  除了水之外,所有提过的冷媒对加压冷媒中的压缩机润滑油在喷雾的状况时都能保证防火。对可燃或有低灭火能力的冷媒,此种评论是特别真实的。

  未来的成本

  对未来的冷媒成本简短的回答是他们不需要很高。整个系统成本或甚至是设备成本中冷媒的成本是很低的。降低冷媒成本的策略方法是减低补充的需要。主要的关键是对新设备于工厂或工地的泄漏测试,遵守制造商所提的预防维修方法的建议,技术人员的训练及快速地对泄漏做出反应。他们包含加添冷媒的需要、泄漏侦测装置的使用及排气装置 PRURGE 运转时间的增加。

  冰水机大战

  冰水机大战这个名词描述出现于 1990 年代的市场行销活动、或 FUD 运动,其因为必须对冷媒及设备做出选择。

  每一个冰水机的应用都有其适用的特别目的,但是大部分则是适用于一般的状况。下列的评论对一些 FUD 行销做出响应。

  低压的设计通常成本较低,特别是对有高效率的 冰水机 而言。他们需要排气装置以除去渗入的空气,但是在负压的运转可以降低冷媒的泄漏 (空气流入而不是冷媒漏出 )。机组排气 ( 排放移除的空气 )同时也释放冷媒已是过去的看法。这个论点不符合现今采用几乎零泄漏的冷凝式排气装置之使用,特别是那些透过活性炭或其它回收的容器装置。

  高压冰水机通常较精简,有助于在拥挤的空间或狭窄的通路中进行更换。他们通常以较低效率设计提供较低的设备 - 不是操作 - 成本。

  R-22 、R-123 及 R-134a 都是可以接受的选择。虽然 R-22 的设计将会是下一批将遭到淘汰的, R-22的存量及回收再利用的数量应能满足目前及新的 冰水机未来 多年的需求。主张使用者将会面临短缺或因价格的提高而被把持是有点言过其实。至于对 R-11、R-12及其它 CFCs 或混合物含有 CFCs( 如 R-500 及 R-502)之使用机组而言,重点在于减少系统之泄漏、改善维修习惯,及控制目前的冷媒存量,包含那些正在使用中的机组。这些方法对所有的冷媒来说都是必要的,不只是那些必须较早停产的冷媒。

  R-717( 氨 ) 也是值得考虑的。在适当的应用中它是一种优良的冷媒。例如包括工业制程,如食品及饮料加工及仓储,及溜冰场的冷冻系统等。氨不适用在意外的泄漏会威胁到大众安全的场所。

  吸收式冰水机通常是较大型及较昂贵的,但是当它由其它废热或低成本的热气或燃料驱动时却享有较低的操作成本。如考虑到电力时,他们也是减低尖峰时间电力需求的一种方法。吸收式冰水机 的效率是比蒸汽压缩式还要来得低很多,其结果会造成在大部份地区及应用上,产生较高或很高的 TEWI 或 LCWI。

  此种现象,有一个老故事可以比喻,关于一个部分填充的玻璃瓶的窘境。哲学家争论它是半满或是半空的;工程师则认为玻璃瓶不需要这么大。冷媒一半的事实也可以用类似的方式表示。这个答案不是他们是一半正确或一半不正确,而是他们通常并未提出适当的问题。

  未来冰水机的冷媒

  在未来较新的设计中使用 R-134a、R-407C、R-410A 、其它的混合物或 R-717( 氨 ) 将会取代 R-22。 R-134a 将来仍旧将被使用,并且它在大容量,超过 15MW(4300 ton) 冰水机 的特定市场中将位居支配的地位。

  较为困难的是 R-123 的替代,因为其所有可能的替代品都必须在效果及安全中做出妥协。明确的解决方法则是将 R-123 从蒙特公约及国家规定分阶段的管制中免除。该项免除可以是在限制作为 冰水机 冷媒使用的生产规定的条件。科学上要免除 R-123 管制的理由是很充分的,因为 R-123对同温层臭氧的冲击是微乎其微的,它在降低全球暖化的效益是很大的,并且它的大气寿命是在冷媒中是很短的其中之一。

  R-245fa 在大容量, 3-15MWt (850- 4300 ton) 并且备有多级的压缩机时,其效率可趋近于 R-123的效率。但它并不确定能成为商业化冷媒。该项利用将会依照其成为发泡剂的市场接受程度而定,以达到可供应的生产量。尽管如此, R-245fa是很有可能比其它的冷媒还昂贵,因为其生产过程的成本缘故。对设备制造商来说,决定性的因素很可能是是否能够长期取得的保证。

  建议使用 R-601( 正戊烷 )、R-601a ( 异戊烷 ) 或是他们的混合物将是非常危险的。这些碳氢化合物是易燃的,且离心机需要使用很大的冷媒充填量,很容易导致爆炸。此外,在负压下的运转操作将使空气容易渗入,而在压缩过程时有产生爆炸的可能。

  结论

  目前大多担忧的是转换成新冷媒的选择是没有任何保证的。工程师、建筑物所有人及其它在决定 冰水机规格时相关 的人员应该回复到传统的 冰水机决定条件,以其成本、效果、当地制造商的支持、维修项目及信赖度为基础。我们会预期有更严格的环境保护规定,而同时采取所有可能的步骤以降低冷媒的泄漏并且提高冰水机组之效率。

  FUD 行销运动已经使得老旧、低效率、易泄漏、及容易故障的设备的汰换变得迟缓。这个结果不仅伤害环境、且增加成本及使得冰水机市场变的狭小。

  另外在认知到理想冷媒并不存在或不可能被发现,所有相关的人员必须坚持科学上对接受性的决定而不是受市场操纵。如果没有如此,产业竞争将会倒回至较不安全的选择而会恶化气候的变化。在降低的效率及更多能源使用的结果,那些选择亦将使其它迫近的议题更加恶化,例如氮的累积对大气环境之影响。

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