新冷媒HFC-32將有助于提高空調節(jié)能性

　　2013年2月12日，日本大金工業(yè)公布了2012年4～12月的合并結算報告。其合并銷售額比上年同期增加3.4%，達到了9363.41億日元。日本國內、中國及亞洲等地區(qū)空調業(yè)務的銷售額增長為此作出了貢獻。其原動力之一便是業(yè)界s*次采用新冷媒HFC-32的室內空調“滋潤涼爽7”(圖)的高節(jié)能性受到了消費者的好評。從2012年4～12月住宅用空調設備的日本國內銷量來看，業(yè)界總體僅同比微增3%，而大金卻增長了10%，與其他競爭公司拉開了較大的差距。
　　
　　新冷媒的能量效率高，為節(jié)能作出貢獻
　　
　　對滋潤涼爽7的高節(jié)能性做出巨大貢獻的是新冷媒HFC-32(CH2F2)。日本國內的室內空調此前一直使用由HFC-32和HFC-125(CHF2CF3)各按50%的比例混合而成的R-410A制冷劑，將其改成了單純的HFC-32。
　　
　　大金表示，HFC-32的COP(效能系數，能量效率指標之一)比R-410A高約6%，所以空調的節(jié)能性獲得了飛躍性提高。
　　
　　對制冷能力為4kW的空調進行比較，使用HFC-32的滋潤涼爽7的APF(全年能源消耗效率)為7.0，達到了該級別空調中的業(yè)界z*高值，而原來使用R-410A的機型僅為6.6。或許有人認為二者僅僅相差0.4而已，但“在不改換冷媒的情況下，APF提高0.1都很困難。能夠一下子提高0.4，新冷媒HFC-32起到了重要作用”(大金工業(yè)公關部)。APF7.0與6.6的差距換算為每年的電費的話，相當于1600日元(以電費為22日元/kWh估算)。
　　
　　地球溫室效應可減少70%以上
　　
　　除了節(jié)能性高之外，HFC-32的優(yōu)點還包括可減小對地球變暖的影響。
　　
　　從累計期限為100年的溫室效應系數(GWP)來看，HFC-32為675。與GWP高達2090的R-410A相比，只有約1/3。而且，單位重量的冷媒可以輸送的熱量(制冷效果)也比R-410A大，大金工業(yè)公關部表示“冷媒的用量(重量)可減少10～30%(機型的制冷供熱能力不同結果也有所不同)”。也就是說，將HFC-32用作空調冷媒時，冷媒本身可降低溫室效應系數的效果與可減少冷媒用量的效果相加，對地球變暖的影響可比R-410A減少70%以上。
　　
　　要論溫室效應系數之低，HFC-32的確比不上二氧化碳(溫室效應系數為1)及丙烷(溫室效應系數為3)等自然冷媒。但二氧化碳在用于空調用途時能量效率很低(用于提供熱水的用途時，能量效率與傳統(tǒng)冷媒相當)，采用目前的技術，很難避免空調尺寸增大，而且包括空調工作時的耗電量在內，在防止地球變暖方面也存在課題。至于丙烷，因屬于易燃物質，必須采用可在發(fā)生火災時確保安全的技術，如何確立這種技術是一個難題。
　　
　　大金著眼于目前的技術水平，除了冷媒對地球變暖的直接影響之外，還探討了包括空調工作時的耗電量在內的地球變暖影響、成本及安全性等。z*后該公司認為，作為僅次于R-410A的室內空調用冷媒，HFC-32是z*佳選擇。當然，今后還會繼續(xù)尋找性能更加出色的冷媒。
　　
　　燃燒事故的發(fā)生概率為一百億分之一
　　
　　當然，HFC-32也有不如R-140A的地方。那就是物質的易燃性。
　　
　　這一點非常復雜，HFC-32既是“微燃性”物質又是“極易燃氣體”。其原因是，對冷媒燃燒性作出規(guī)定的標準有好幾種，每個標準的分類都不同。
　　
　　以美國供熱制冷空調工程師學會(ASHRAE)的“ASHRAE34-2010”和國際標準化組織(ISO)的“ISO/FDIS817:2012”(處于z*后草案階段，尚未反映到標準中)為例，HFC-32被定位為微燃性物質。而聯(lián)合國[微博](UN)的“GHS(化學品分類及標記q*協(xié)調系統(tǒng))”則將其歸類為極易燃氣體。另外，日本的《高壓氣體安全法》(普通高壓氣體安全規(guī)定)將其歸類為不屬于可燃性氣體分類的惰性氣體。
　　
　　為什么會存在這些差別呢？據日本碳氟化合物協(xié)會介紹，HFC-32是“可燃卻不易燃燒的物質”。GHS之所以將其歸類為極易燃氣體，“是因為GHS只按"燃燒范圍"進行了燃燒性分類”(該協(xié)會)。
　　
　　這里所說的燃燒范圍是指，表示空氣中混合多少氣體時才會燃燒的氣體濃度范圍。GHS規(guī)定，在標準氣壓101.3kPa、20℃溫度條件下，燃燒范圍下限值(LFL)低于13%(體積比)，或者燃燒范圍幅度“上限值(UFL)-下限值(LFL)”為12%以上的氣體屬于極易燃氣體。HFC-32的燃燒范圍為13.3～29.3%，燃燒范圍幅度為16.0%，因此被歸類為易燃氣體。
　　
　　而在ASHRAE34-2010及ISO/FDIS817:2012中，除了燃燒范圍之外，還包括燃燒熱(HOC)及燃燒速度(BV)等指標，燃燒劇烈程度也是進行燃燒性分類時考慮的對象。比如，燃燒并不劇烈的可燃物屬于弱燃級(2級)，更不易燃燒的物質屬于微燃級(2L級)。以ISO/FDIS817:2012為例，燃燒性z*高的強燃(3級)氣體是LFL低于3.5%(體積比)或者HOC高于1.9萬kJ/kg的氣體。與GHS中的極易燃氣體的燃燒范圍相比，LFL低了9.5%。
　　
　　日本碳氟化合物協(xié)會認為，GHS將像HFC-32這樣可燃燒卻不易燃燒的氣體歸類為極易燃氣體的分類方法有待商榷。該協(xié)會表示，目前正在考慮呼吁聯(lián)合國更改GHS的分類方法。
　　
　　那么，HFC-32到底是是否安全？大金就這一點作出了以下說明。“我們公司按照經濟產業(yè)省的《RiskAssessmentHandbook》進行實驗的結果表明，起火事故的發(fā)生概率低于一百億分之一，可以確保安全性”(該公司公關部)。
　　
　　另外，還有人指出，HFC-32“一接觸高溫熱源及明火等，就會發(fā)生熱分解并釋放出毒性氣體”。其實，此前一直使用的氟類冷媒，包括R-140A在內，都存在這種問題，應對方法是在運營管理方面加以防范，比如防止其接觸高溫熱源及明火等。熱分解之后不會產生毒性氣體的冷媒當然是理想的選擇對象，但在s*先要取代現(xiàn)有R-140A的階段，HFC-32的高節(jié)能性和地球溫室效應之低不容小覷。