隨著全球變暖問題日益嚴重,極端天氣出現頻次明顯增加,限制溫室氣體排放成為迫切需求。2007年各締約國達成了加速淘汰全球變暖潛能值(GWP)較高的HCFCs制冷劑的約定。2016年的基加利修正案達成了歷史性的限控溫室氣體氫氟碳化物HFCs的約定,并提出了制冷劑替代順序,預計將減少88%的HFC的排放,可防止本世紀末全球升溫0.5 ℃。
聚焦發展前沿
據《基加利修正案》美國和歐盟等工業化國家與地區將在2036年之前將氫氟碳化物的生產和消費量減少到2012年水平的15%左右,中國等大部分發展中國家則需要在2045年之前將相關生產和消費減少到2021年水平的20%。
我國在2022年6月份批準了該法案,2022年9月15日正式生效。美國參議2022年9月21日批準了該法案。
制冷劑成分分析
目前我國冷凍冷藏市場主要使用的制冷劑包括R404A、R507。這兩種制冷劑GWP值都很高,都在法案要求限制和淘汰范圍內,R448A、R449A、R452A是市場上主要替代制冷劑。
跟R404A一樣,R448A、R449A、R452A也都是非共沸混合制冷劑,但他們用傳統的氫氟烴 (HFC) 和氫氟烯烴 (HFO ,如R1234yf)混合 。
R448A、R449A、R452A按照ASHRAE 34和EN 378B標準劃分,均屬于A1類制冷劑,低毒、不可燃、安全性良好,但需要注意R448A、R449A、R452A均含有低可燃的R32和R1234yf,且存在較大溫度滑移,需要注意泄露問題。
對比R448A、R449A、R452A的飽和壓力曲線,我們可以發現它們和R404A參數非常接近,而且R448A和R449A的的GWP值更是只有R404A的33%左右,這意味著應用時可以直接做替代而不用做很大的設計變更就可以滿足需求。
應用注意事項
通過對比下表的物性參數對比,我們可以發現R448A、R449A相較于R404A存在較大的溫度滑移,所以確認蒸發器過熱度需參考對應壓力的露點溫度,確認冷凝器過冷度需參考對應壓力的泡點溫度。
相較于R404A,R448A和R449A的氣態密度明顯減小,且R448A、R449A的絕熱指數相對R404A升高。因此在相同的工況中,R448A、R449A的質量流量會降低。蒸發溫度越低,流量差越大,相對R404A會有明顯排氣溫度上升,因此做低溫冷凍應用時采取必要措施,如使用帶噴液的YF系列產品,以控制排氣溫度。
此外對于滑移溫度較大的R448A、R449A系統,如果仍采用同R404A的冷凝器設計時,因為換熱溫差減小,會造成冷凝溫度、壓力升高,加劇排氣溫度升高的情況,建議冷凝器做適當的加大。同時需要保證蒸發器有足夠的過熱度,膨脹閥開度也需要做相應調整。
因為R448A、R449A都是混合制冷劑,且有較大的滑移溫度,充注是必須是液態充注,預充注建議在冷凝器出口的液管端充入額定量的80%以上。相較于R404A、R448A、R449A充注量會有5%~10%的增加。
英華特愿景
英華特致力于以創新的產品成為全球先進的氣候和能源領域解決方案提供商,產品應用于空調、熱泵、冷凍冷藏及電驅動車熱管理系統等領域。冷凍冷藏應用的新型環保冷媒產品中,我們除了可提供2~7HP的YM、YF系列R448A、R449A的壓縮機外,還可以提供如R290(GWP值3)、R454C(GWP值148)、R455A(GWP值146)等環保冷媒壓縮機,并在不斷擴展到更多功率型號,充分滿足全球冷凍冷藏對新型環保冷媒渦旋壓縮機的市場需求。