• 中央空調冷水機組冷媒選擇及應用前景
    • 2016-06-29
    可燃性

      在所提到的冰水機冷媒中,除氨及碳氫化合物之外,沒(méi)有一種是在一般用來(lái)辨別冷媒的安全性的測試中具有可燃性。氨的可燃性是中等的,且它不容易被點(diǎn)燃。R-123 及 R-236fa 在商業(yè)上被當作滅火劑使用。

      除了水之外,所有提過(guò)的冷媒對加壓冷媒中的壓縮機潤滑油在噴霧的狀況時(shí)都能保證防火。對可燃或有低滅火能力的冷媒,此種評論是特別真實(shí)的。

      未來(lái)的成本

      對未來(lái)的冷媒成本簡(jiǎn)短的回答是他們不需要很高。整個(gè)系統成本或甚至是設備成本中冷媒的成本是很低的。降低冷媒成本的策略方法是減低補充的需要。主要的關(guān)鍵是對新設備于工廠(chǎng)或工地的泄漏測試,遵守制造商所提的預防維修方法的建議,技術(shù)人員的訓練及快速地對泄漏做出反應。他們包含加添冷媒的需要、泄漏偵測裝置的使用及排氣裝置 PRURGE 運轉時(shí)間的增加。

      冰水機大戰

      冰水機大戰這個(gè)名詞描述出現于 1990 年代的市場(chǎng)行銷(xiāo)活動(dòng)、或 FUD 運動(dòng),其因為必須對冷媒及設備做出選擇。

      每一個(gè)冰水機的應用都有其適用的特別目的,但是大部分則是適用于一般的狀況。下列的評論對一些 FUD 行銷(xiāo)做出響應。

      低壓的設計通常成本較低,特別是對有高效率的 冰水機 而言。他們需要排氣裝置以除去滲入的空氣,但是在負壓的運轉可以降低冷媒的泄漏 (空氣流入而不是冷媒漏出 )。機組排氣 ( 排放移除的空氣 )同時(shí)也釋放冷媒已是過(guò)去的看法。這個(gè)論點(diǎn)不符合現今采用幾乎零泄漏的冷凝式排氣裝置之使用,特別是那些透過(guò)活性炭或其它回收的容器裝置。

      高壓冰水機通常較精簡(jiǎn),有助于在擁擠的空間或狹窄的通路中進(jìn)行更換。他們通常以較低效率設計提供較低的設備 - 不是操作 - 成本。

      R-22 、R-123 及 R-134a 都是可以接受的選擇。雖然 R-22 的設計將會(huì )是下一批將遭到淘汰的, R-22的存量及回收再利用的數量應能滿(mǎn)足目前及新的 冰水機未來(lái) 多年的需求。主張使用者將會(huì )面臨短缺或因價(jià)格的提高而被把持是有點(diǎn)言過(guò)其實(shí)。至于對 R-11、R-12及其它 CFCs 或混合物含有 CFCs( 如 R-500 及 R-502)之使用機組而言,重點(diǎn)在于減少系統之泄漏、改善維修習慣,及控制目前的冷媒存量,包含那些正在使用中的機組。這些方法對所有的冷媒來(lái)說(shuō)都是必要的,不只是那些必須較早停產(chǎn)的冷媒。

      R-717( 氨 ) 也是值得考慮的。在適當的應用中它是一種優(yōu)良的冷媒。例如包括工業(yè)制程,如食品及飲料加工及倉儲,及溜冰場(chǎng)的冷凍系統等。氨不適用在意外的泄漏會(huì )威脅到大眾安全的場(chǎng)所。

      吸收式冰水機通常是較大型及較昂貴的,但是當它由其它廢熱或低成本的熱氣或燃料驅動(dòng)時(shí)卻享有較低的操作成本。如考慮到電力時(shí),他們也是減低尖峰時(shí)間電力需求的一種方法。吸收式冰水機 的效率是比蒸汽壓縮式還要來(lái)得低很多,其結果會(huì )造成在大部份地區及應用上,產(chǎn)生較高或很高的 TEWI 或 LCWI。

      此種現象,有一個(gè)老故事可以比喻,關(guān)于一個(gè)部分填充的玻璃瓶的窘境。哲學(xué)家爭論它是半滿(mǎn)或是半空的;工程師則認為玻璃瓶不需要這么大。冷媒一半的事實(shí)也可以用類(lèi)似的方式表示。這個(gè)答案不是他們是一半正確或一半不正確,而是他們通常并未提出適當的問(wèn)題。

      未來(lái)冰水機的冷媒

      在未來(lái)較新的設計中使用 R-134a、R-407C、R-410A 、其它的混合物或 R-717( 氨 ) 將會(huì )取代 R-22。 R-134a 將來(lái)仍舊將被使用,并且它在大容量,超過(guò) 15MW(4300 ton) 冰水機 的特定市場(chǎng)中將位居支配的地位。

      較為困難的是 R-123 的替代,因為其所有可能的替代品都必須在效果及安全中做出妥協(xié)。明確的解決方法則是將 R-123 從蒙特公約及國家規定分階段的管制中免除。該項免除可以是在限制作為 冰水機 冷媒使用的生產(chǎn)規定的條件??茖W(xué)上要免除 R-123 管制的理由是很充分的,因為 R-123對同溫層臭氧的沖擊是微乎其微的,它在降低全球暖化的效益是很大的,并且它的大氣壽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) 并且備有多級的壓縮機時(shí),其效率可趨近于 R-123的效率。但它并不確定能成為商業(yè)化冷媒。該項利用將會(huì )依照其成為發(fā)泡劑的市場(chǎng)接受程度而定,以達到可供應的生產(chǎn)量。盡管如此, R-245fa是很有可能比其它的冷媒還昂貴,因為其生產(chǎn)過(guò)程的成本緣故。對設備制造商來(lái)說(shuō),決定性的因素很可能是是否能夠長(cháng)期取得的保證。

      建議使用 R-601( 正戊烷 )、R-601a ( 異戊烷 ) 或是他們的混合物將是非常危險的。這些碳氫化合物是易燃的,且離心機需要使用很大的冷媒充填量,很容易導致爆炸。此外,在負壓下的運轉操作將使空氣容易滲入,而在壓縮過(guò)程時(shí)有產(chǎn)生爆炸的可能。

      結論

      目前大多擔憂(yōu)的是轉換成新冷媒的選擇是沒(méi)有任何保證的。工程師、建筑物所有人及其它在決定 冰水機規格時(shí)相關(guān) 的人員應該回復到傳統的 冰水機決定條件,以其成本、效果、當地制造商的支持、維修項目及信賴(lài)度為基礎。我們會(huì )預期有更嚴格的環(huán)境保護規定,而同時(shí)采取所有可能的步驟以降低冷媒的泄漏并且提高冰水機組之效率。

      FUD 行銷(xiāo)運動(dòng)已經(jīng)使得老舊、低效率、易泄漏、及容易故障的設備的汰換變得遲緩。這個(gè)結果不僅傷害環(huán)境、且增加成本及使得冰水機市場(chǎng)變的狹小。

      另外在認知到理想冷媒并不存在或不可能被發(fā)現,所有相關(guān)的人員必須堅持科學(xué)上對接受性的決定而不是受市場(chǎng)操縱。如果沒(méi)有如此,產(chǎn)業(yè)競爭將會(huì )倒回至較不安全的選擇而會(huì )惡化氣候的變化。在降低的效率及更多能源使用的結果,那些選擇亦將使其它迫近的議題更加惡化,例如氮的累積對大氣環(huán)境之影響。

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