隨著全球環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，國(guó)際社會(huì)包括中國(guó)政府對(duì)于環(huán)境問(wèn)題的重視程度也在不斷加深，“科學(xué)發(fā)展觀”從本質(zhì)上要求中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須走可持續(xù)的“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”路線，“節(jié)能，減排”己經(jīng)成為中國(guó)基本國(guó)策之一。

    HCFCs 屬于GWP （全球溫室化效應(yīng)潛值）非常高的氣體，在《 聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》 蒙特利爾議定書和京都議定書范圍內(nèi)，屬于必須加以限制的溫室排放氣體。目前，中國(guó)HCFCs 生產(chǎn)量占全球的70 ％以上，在發(fā)展中國(guó)家中占80 % ；從消費(fèi)量上來(lái)看，中國(guó)占全球的 40 % , 在發(fā)展中國(guó)家中占近60 ％。其中，中國(guó)家電行業(yè)所占HCFCs 的消費(fèi)量，占中國(guó)消費(fèi)總量的40 % ，從減排角度出發(fā)，R22 作為重要的HCFCs 制冷劑，中國(guó)政府正在制定的HPMP ( HCFCs 淘汰計(jì)劃）路線方案中已經(jīng)確定優(yōu)先淘汰R22

    通過(guò)采用節(jié)能環(huán)保制冷劑R433b 替代HCFCs 氣體R22 ，作為中國(guó)家電行業(yè)落實(shí)國(guó)家“節(jié)能，減排”目標(biāo)的重要舉措，具備重大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文將據(jù)此展開探討。

關(guān)鍵詞：R433b , R22 ．替代，節(jié)能，環(huán)保

    目前，我國(guó)已是世界的空調(diào)制冷設(shè)備生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)、出口國(guó)，全球60 ％以上的空調(diào)制冷設(shè)備產(chǎn)地在中國(guó)，我國(guó)對(duì)于R22 替代物質(zhì)的選擇方案，必將產(chǎn)生重要的全球影響。

    隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題重視程度的不斷加深，歐洲在2004 年起禁止新生產(chǎn)采用R22 的制冷設(shè)備，美國(guó)EPA在2010 年1 月1 日禁止新生產(chǎn)和進(jìn)口采用R22 的制冷設(shè)備，澳大利亞2010 年7 月1 日起禁止進(jìn)口預(yù)充裝HCFCs （含R22 ）的制冷設(shè)備，以及我國(guó)制冷、空調(diào)行業(yè)面臨的HCFCs 替代的政策要求在不斷加速等，有必要對(duì)主要的HCFCS 物質(zhì)R22 在中國(guó)的替代產(chǎn)品R433b 進(jìn)行分析和階段性總結(jié)，以便為國(guó)內(nèi)制冷行業(yè)選擇下一代制冷劑提供評(píng)判參考標(biāo)準(zhǔn)。

    濮陽(yáng)市中煒精細(xì)化工有限公司作為新成立的股份制化工企業(yè)，自成立以來(lái)一直緊緊跟蹤國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)趨勢(shì)，充分利用國(guó)內(nèi)、國(guó)外研發(fā)力量，目前所研發(fā)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的R433 系列節(jié)能環(huán)保制冷劑，在環(huán)保方面完全滿足日益苛刻的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具備DROP IN （直接替代），無(wú)須更改潤(rùn)滑油等諸多優(yōu)勢(shì)，有效協(xié)助我國(guó)空調(diào)行業(yè)實(shí)現(xiàn)R22 替代的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，高達(dá)15 %～20 ％的節(jié)能率也有助于我國(guó)空調(diào)行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具備重大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

一、R433b 的環(huán)保特性比較

經(jīng)過(guò)美國(guó)制冷空調(diào)供熱工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE ）認(rèn)可的制冷劑環(huán)境效應(yīng)值如下表：

國(guó)際編號(hào)	分子式或組分	大氣壽命a	ODP	GWP
HCFCS
R22	CHCLF2	11.9	0.034	1700
HFCS
R23	CHF3	260	0.0	12000
R32	CH2F2	5.0	0.0	650
R125	CHF2CF3	29	0.0	3400
R134	CHF2CHF2	10.6	0.0	1000
R134a	Ch2fcf3	13.8	0.0	1300
非共沸混合物
R410A	R32 / 125 ( 50 / 50 )		0.0	2000
R407C	R32 / 125 / 134a ( 23 / 25 / 52 )		0.0	1700
R433b	R290 /R1270/R600a		0.0	< 3

附注一：由于CFCs 物質(zhì)淘汰工作，我國(guó)己經(jīng)順利于2007 年完成，故未列在本表中

附注二：與R22 有關(guān)的我國(guó)政府HPMP ( HCFCS 淘汰計(jì)劃）正在加緊推動(dòng)中

二、R433b 對(duì)比R22 應(yīng)用在空調(diào)制冷設(shè)備節(jié)能率顯著

    2008 年12 月，在安徽省合肥市通機(jī)院“國(guó)家壓縮機(jī)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”，所做的制冷劑替代對(duì)比試驗(yàn)，以及2009 年8 月，在北京“國(guó)家空調(diào)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”所作的制冷劑替代對(duì)比試驗(yàn)均說(shuō)明．在直接替代方式下，R433b 可比R22 節(jié)能15 ％以上，可達(dá)25 % ．如果對(duì)制冷設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，節(jié)能效果更為明顯。

    近年來(lái)，我國(guó)僅房間空調(diào)器年耗電量超過(guò)1000 億千瓦時(shí)，占大中城市夏季用電高峰負(fù)荷的40 ％以上，初步估算，應(yīng)用R433b 制冷劑后可節(jié)約用電超過(guò)150 億千瓦時(shí)。

    通過(guò)與熱泵廠家（浙江廣川電氣有限公司）的合作測(cè)試，原采用R22 為供暖工質(zhì)的空氣源熱泵設(shè)備，采用R433b 直接替代后整機(jī)效率大幅提升，相比電加熱取暖，能效比由原來(lái)的1 : 4 提升為1 : 5 ，節(jié)能率比普通空氣源熱泵再次提高20 % ，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能奇跡。

三、“直接替代”方式降低成本，提升空調(diào)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

R433b 的物理特性（對(duì)比R22 ）

		R-22	R-4338B
泠凝器	溫度（℃）	54.4	54.4
	壓力（kpa）	2141	2142
	液體壓力（kpa）	2141	2147
	氣體壓力（kpa）	2141	2137
蒸發(fā)器	溫度（℃）	7.2	7.2
	壓力（kpa）	621.8	680.2
	液體壓力（kpa）	621.8	677.7
	氣體壓力（kpa）	621.8	682.7
物理特性	壓力比	3.44	3.15
	排除溫度（℃）	100.9	88.6
	ρ1(吸入側(cè)的密度)（kcal/m3）	23.07	12.69
	非體積（kcal/kg）	3908	3875.5
	△h（蒸發(fā)器側(cè)）蒸發(fā)量（kcal/kg）	169.4	305.4
	C.O.P	2.62	3.07
	比重（g/mol）	86.47	44.49
	臭氧指數(shù)	0.034	0
	溫室化指數(shù)	1500	3

    R433b 的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)、臨界溫度、臨界壓力等物性參數(shù)都與R22 極其相近。而且，R433b的飽和蒸氣壓一溫度曲線與R22 十分接近。另外，R433b 的熱物理性質(zhì)在許多方面都接近或優(yōu)于R22 ：在相同的壓力下，7 ℃ 時(shí)R433b 的潛熱比R22 大84 . 4 % ；在相同的溫度下R433b 的飽和蒸汽比熱比R22 的大得多，使得R433b 的排氣溫度要比R22 低：另外R433b 在相同的溫度下動(dòng)力粘度小于R22 ，導(dǎo)熱系數(shù)大于R22 ，有利于降低傳熱損失和流動(dòng)損失。

    R433b 制冷劑的另一個(gè)優(yōu)良物性是，它與礦物油的相溶性很好，用它作為R22 的替代制冷劑時(shí)，不需考慮潤(rùn)滑油的問(wèn)題。R433b 的ODP 值為O ，對(duì)臭氧層沒(méi)有破壞；而且GWP 值極小，幾乎沒(méi)有溫室效應(yīng)的影響。R433b 是一種真正的綠色制冷劑。（參見(jiàn)下表）

指標(biāo) 替代品	ODP	GWP	節(jié)能率（相比R22 )	直接替代	替代成本( TCO )
R433b	O	< 3	> 15 %	是	低
R410A	0	2000	5 %	否（重新設(shè)計(jì)）	高
R32	0	650	> 5 %	否（替代R4 10A )	高

    附注：TCO ( Total Cost of OwnershiP 總體擁有成本）是由IBM 公司在1996 年提出的領(lǐng)先解決方案，通過(guò)一套模型和標(biāo)準(zhǔn)，用以計(jì)算企業(yè)中長(zhǎng)期投資的直接成本和間接成本。與ROL
( Return on Investment 投資利潤(rùn)率）側(cè)重投資的中短期回報(bào)不同。

    制冷劑替代路線方案中，從空調(diào)制冷產(chǎn)業(yè)角度出發(fā)，所包含的TCO 主要是：控制系統(tǒng)開發(fā)、壓縮機(jī)，換熱器，膨脹閥，制冷劑成本，潤(rùn)滑油，生產(chǎn)線改造、安裝維修及回收環(huán)節(jié)（含人員培訓(xùn)）、材料。

    由于R433b 的成分為碳?xì)銱C 類，在整機(jī)安全性方面歐洲己經(jīng)有具體的安全標(biāo)準(zhǔn)。目前采用較多的是300 克充注量（格力電器所承擔(dān)的科技部R290 制冷劑國(guó)家示范項(xiàng)目已通過(guò)專家驗(yàn)收）。安全性方面增加的生產(chǎn)成本幾乎可以忽略。

    其他成本環(huán)節(jié)，例如：僅壓縮機(jī)部分，一個(gè)型號(hào)的壓縮機(jī)開發(fā)周期約為1 年，包括設(shè)計(jì)，試驗(yàn)，開模，生產(chǎn)等費(fèi)用，約3 一400 萬(wàn)元，如果一個(gè)廠商開發(fā)一系列不同制冷量的壓縮機(jī)，費(fèi)用將達(dá)數(shù)億到數(shù)十億元。

    直接替代的經(jīng)濟(jì)效益，可以通過(guò)對(duì)替代過(guò)程所涵蓋的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行有效分析而得出，將是明顯節(jié)省的。

四、綜合性分析

    由于“京都議定書”將R410A 、R134A 、R32 等HFCs 歸類為溫室氣體，在歐美己經(jīng)確定屬于過(guò)渡期替代工質(zhì)，發(fā)達(dá)國(guó)家在1992 年即開始限制使用HFCs。

    歐洲法律己確定在2011 年禁止在新生產(chǎn)的汽車空調(diào)中采用R134a 制冷劑，并禁止使用GWP值超過(guò)150 制冷設(shè)備。澳大利亞、丹麥等國(guó)對(duì)R410A 等非環(huán)保制冷劑開征高昂的環(huán)境使用稅，未來(lái)因?yàn)榄h(huán)境因素淘汰R410A 的可能性非常大。如果我國(guó)企業(yè)走歐美市場(chǎng)制冷劑替代路線的老路，國(guó)際國(guó)內(nèi)環(huán)保政策風(fēng)險(xiǎn)所帶來(lái)的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)會(huì)非常大，我們建議在國(guó)內(nèi)不宜大范圍推廣。

    制冷劑作為空調(diào)制冷設(shè)備的“血液”，核心地位十分關(guān)鍵，必須掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，才能在產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)先機(jī)，否則必定是亦步亦趨，永遠(yuǎn)落后。

    制冷劑的替代問(wèn)題不僅是技術(shù)問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題，更是重要的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。由于世界經(jīng)濟(jì)一體化，發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)采取的技術(shù)壁壘提升將對(duì)我國(guó)制冷空調(diào)企業(yè)必將產(chǎn)生影響；例如：許可證或配額制度，禁止含HCFC 設(shè)備進(jìn)出口，控制等。我國(guó)空調(diào)制冷設(shè)備企業(yè)采用R410A 制冷劑出口歐美市場(chǎng)的空調(diào)產(chǎn)品，每年必須向國(guó)外企業(yè)繳納巨額“費(fèi)”（采用R4lOA 導(dǎo)致整機(jī)生產(chǎn)成本提高約15 % ）就是一個(gè)很好的例子。

    R410A 的使用權(quán)在歐洲于2009 年到期，加上歐洲“氟氣體”法規(guī)的使用限制，國(guó)外利益集團(tuán)失去了巨額收益，因此向中國(guó)這一的空調(diào)生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)、出口國(guó)發(fā)力，繼續(xù)攫取巨額利益。

    特別值得注意的是，自“金融危機(jī)”來(lái)臨之后，國(guó)家刺激經(jīng)濟(jì)的宏觀背景下，針對(duì)家電連續(xù)出臺(tái)各類補(bǔ)貼政策，包括“家電下鄉(xiāng)”、“節(jié)能惠民”、“以舊換新”三大利好政策的刺激下，我國(guó)空調(diào)行業(yè)進(jìn)一步快速發(fā)展、受惠頗多。但對(duì)于采用R410A 替代R22 生產(chǎn)企業(yè)而言，我國(guó)政府的巨額補(bǔ)貼必定落到國(guó)外企業(yè)囊中。這將是讓人啞然的事情。

    R22 替代品的推廣過(guò)程中，國(guó)外大公司是通過(guò)制冷劑一壓縮機(jī)一潤(rùn)滑油一換熱器一起打包實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的滲透非常徹底。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)尚無(wú)有能力做到這點(diǎn)。

    對(duì)于正在使用的R22 設(shè)備，應(yīng)學(xué)習(xí)歐盟對(duì)待“氟氣體”的經(jīng)驗(yàn)，R22 應(yīng)該只用在沒(méi)有其它可保障安全、技術(shù)可行、成本有效和環(huán)境更可接受的選擇物存在的場(chǎng)合。并制定法規(guī)嚴(yán)格管理，嚴(yán)格儲(chǔ)運(yùn)容器和制冷空調(diào)設(shè)備的密封防泄漏，維修時(shí)盡可能做好的回收工作。

    R433b 作為擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、符合環(huán)保政策要求、節(jié)能效果顯著的R22 替代品，很適合作為R22 在2030 年禁用期限之前的替代制冷劑。

    作為專注于節(jié)能、環(huán)保制冷劑研發(fā)與生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)化工企業(yè)，淮陽(yáng)中煒精細(xì)化工有限公司將繼續(xù)深入開展環(huán)保、節(jié)能制冷劑的研究，以期向市場(chǎng)推出更理想的制冷劑產(chǎn)品。在此，我們呼吁我國(guó)政府有關(guān)部門及行業(yè)組織能進(jìn)一步提供有利于中國(guó)創(chuàng)新型企業(yè)的“指導(dǎo)性、扶持性產(chǎn)業(yè)振興政策”， 推動(dòng)國(guó)內(nèi)空調(diào)制冷企業(yè)推動(dòng)國(guó)內(nèi)空調(diào)制冷企業(yè)與國(guó)內(nèi)化工企業(yè)更好更順利的開展合作研究，鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)針對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)和產(chǎn)品的研究。