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关于气体的基础知识

制冷剂气体

最具代表性的制冷剂气体是氟利昂。氟利昂通常指的是碳氟化合物(碳和氟的化合物),作为冰箱和空调的制冷剂被开发出来。由于化学结构和组成的不同,氟利昂有CFC、HFC等很多种类。
除氟利昂以外的制冷气体还有氨气、CO2和丙烷等。

■制冷剂的种类和特点

种类 制冷剂编号 组成 温室效应系数(GWP)*1 毒性・燃烧等级
CFC R-12 CCl2F2 10,900 A1
R-11 CCl3F 4,750 A1
R-502 HCFC-22/CFC-115 4,520 A1
HCFC R-22 CHClF2 1,810 A1
R-123 CHCl2CF3 77 B1
HFC R-410a HFC-32/125 2,090 A1
R-407c HFC-32/125/134a 1,770 A1
R-134a CH2FCF3 1,430 A1
R-32 CH2F2 675 A2L
R-454b HFC-32/HFO-1234yf 466 A2L
R-152a CH3CHF2 124 A2
HFO R-1234yf CH2=CFCF3 1 A2L
包括HC在内的天然制冷剂 R-290 C3H8(丙烷) 10 A3
R-600a CH(CH3)3 (异丁烷) 4 A3
R-1270 C3H6(丙烯) 3 A3
R-744 CO2(二氧化碳) 1 A1
R-717 NH3 (氨) <1 B1

*1 : 基于IPCC第五次评估报告(2014)

【何谓制冷剂编码(ASHRAE编码)】

制冷剂编号是表示制冷剂种类的编号,ISO817(国际标准化组织)规定如下。

R Refrigerant(制冷剂)的首字母
千位 碳与不饱和碳氢化合物之间的双键数
百位 碳原子数-1
十位 氢原子数+ 1
个位 氟原子的数量
下标 区分结构异构体或混合物的组成

【温室效应系数】

温室效应系数(GWP) -关于温室气体的温室效应强度,以二氧化碳为1.0时的相对值所显示的系数

【毒性·可燃性级别一览表】

毒性·可燃性级别一览表
请参考:ISO817 制冷剂 - 名称和安全分类

■对地球环境的影响和国际动向

过去使用的特定氟利昂存在破坏臭氧层的问题。在1996年,发达国家禁止使用影响较大的CFCs和卤代烷。除了一部分影响比较小的HCFC其他的也都在2020年全部被淘汰。目前流行的它们的替代品虽然是不易燃的HFC制冷剂气体(A1),但也被证明是导致全球变暖的温室效应气体。随后,一直在向具有较低GWP的HFC和HFO微型易燃制冷剂气体(A2L)转换,近年来,还考虑使用具有更低GWP的HC制冷剂气体(A3)和天然制冷剂。

■日本国内的动向

【关于法律法规】

在日本国内,为了履行基于《维也纳公约》和《蒙特利尔议定书》的特定氟利昂的生产量·消费量的削减,1988年制定了《臭氧层保护法》。到1996年为止,15种特定氟利昂全部被淘汰。

另外,为了对之前使用的特定氟利昂进行回收和无害化处理,制定了《氟利昂回收・破坏法》和《家电再利用法》等诸多法律,在处置含有氟利昂的产品时,实施氟利昂回收和销毁程序已成为强制性规定。

然而,对于导致全球变暖的温室气体HFC制冷剂的使用量剧增,制冷剂回收率低迷,机器使用中的泄漏等问题,基于技术的进展和全球限制动向等需要对氟利昂的状况变化而采取相应的措施。2013年《氟利昂回收·破坏法》被修改为《氟利昂排放抑制法》。从氟利昂的制造到废弃的整个生命周期都在采取相应的措施。

随后,根据2016年《蒙特利尔议定书》的修订(基加利修正案),日本于2018年修订了《臭氧层保护法》,采取了限制氟利昂替代品的制造和进口等措施。全国的氟利昂替代品的生产量、消费量将分阶段削减,并要求在2036年达到比参考值(2011~2013年结果的平均值)减少85%的水平。

【相关行业动向】

在这种情况下,日本国内即使是氟利昂替代品也在向GWP更低的弱可燃制冷剂气体(A2L)转换中。

截至2017年,家用空调(RAC)使用的制冷剂基本从R-410转换为R-32。

商用空调(PAC)也在向R-32转换,但多联机中央空调(VRF)的制冷剂转换尚无进展,这将是未来的一个主要关注点。在冷冻·冷藏展示箱、冷凝单元中,使用GWP更小的HC制冷剂气体(A3)和天然制冷剂(CO2)的案例也在逐渐增多。

在日本,配备A2L的家用空调的比例几乎是100%,但全球对制冷剂的转换仍有待实现。

日本制冷空调工业协会于2016年制定了[JRA4068:2016_制冷空调设备制冷剂泄漏检测报警要求],以确保使用A2L制冷剂的制冷空调设备安全运行,增加了对制冷剂泄漏检测气体传感器的需求。