从上世纪开始，同温层臭氧层的消耗和全球气候变暖对环境的破坏，已经成为当前全球所面临的主要环境问题。为了防止全球环境继续恶化，在上个世纪后期，针对保护臭氧层的《蒙特利尔议定书》与防止全球变暖的《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》相继出台，（见图1）制定出了保护环境的具体措施，有力地阻止了环境的继续恶化。
图1 二个国际公约及对应的环保问题
对于空调业，由于冷水机组使用的制冷剂CFC、HCFC、HFC等对环境造成不同程度的破坏，因此引起了业内外人士的普遍关注。
表1 常用制冷剂的主要环境评价指标
从表1中看出常用的化学制冷剂（碳氟化合物）对环保均有负面影响，大气寿命越长，影响越大。而天然制冷剂CO2、氨、丙烷等在易燃性、成本、能效等方面也存在弱点（见图2），因此目前还未找到完美的制冷剂。
若把常用制冷剂的ODP和GWP放在一起比较：
图3 ODP和GWP并列比较图
（见图3），可以看出：CFC11、CFC12的ODP和GWP值都很高，最早淘汰；HFC虽然是零ODP，但GWP偏高；R152a、R32看来很理想，但是易燃的；HCFC类当中的HCFC-123的ODP和GWP值都很低，其大气寿命最短 (见表1)，而且HCFC-123离心机的技术能达到最高的效率和最低的排放量,因此是目前离心式冷水机组最适宜的制冷剂。
制冷剂的环保特性还与冷水机组的能效相关，冷水机组耗电产生CO2排放，造成全球气候变暖的间接影响。95%的全球变暖潜在影响是由于设备能耗产生的CO2排放（见图4）。
图4 直接GWP与间接GWP比较图
国内相关的政策和研究：
《蒙特利尔议定书》缔约方第19次会议达成分阶段加速淘汰氢氯氟烃(HCFCs)的调整方案，时间表整体上提前了大约10年，在2030年完成生产量与消费量的逐步淘汰, 在2030-2040年期间允许有平均每年2.5％的数量供维修用。
对使用回收和再生制冷剂的淘汰日期没有限定。目前我国超过80%的工商制冷空调设备使用HCFC-22制冷剂，全球范围内没找到完全理想的HCFC的替代物，HFCs因其具有较高的GWP值被《京都议定书》明确列入应实施减排的温室气体目录。就长远的发展趋势而言，HFCs在未来的消费淘汰也是不可避免的，唯一尚不能确定的是这一替代进程的时间进度。寻找零ODP且GWP值较低的环保制冷剂已成为全球的共同责任，因此若以HFCs替代HCFCs，这种技术方向和时间上的不确定性对于我国制冷空调业而言，存在巨大的风险和挑战。
当前和潜在的减少HFC的选择见表
表2 在空调和制冷行业的HFC替代物（部分数据）
负责任地使用制冷剂
由于目前还未找到完美的制冷剂，现有的机组中仍大量使用对环保不利的制冷剂。因此保护大气臭氧层和抑制全球气候变暖的最有效手段是更新技术，最大限度地减少制冷剂的充注量和泄漏量。具体措施包括以下三个方面。
1)选择制冷剂充注量少机组
评价指标：单位制冷量制冷剂充注量,
LEED认证中机组默认值为2.5磅/冷吨 ，除非有机组实际数据。表3和表4分别列出离心机组和水冷螺杆机的单位制冷量制冷剂充注量，表中数据摘自不同厂家的样本。
表3离心机组单位制冷量制冷剂充注量（磅/冷吨）
2)选择制冷剂泄漏率低的机组
评价指标：制冷剂年泄漏率
LEED认证中机组默认值为2% ，除非有机组实际数据。目前仅极少数厂家能提供权威机构认可的数据。
3）建立制冷剂回收与再生的管理体制
加强行业管理与监督，一些知名企业已实施制冷剂回收与管理制度。
选择空调用制冷剂的原则要求：
基于保护大气臭氧层和全球气候变暖的需要，选择制冷剂时，应对以下特性进行综合评价：
1) 消耗臭氧潜能值（ODP）
2) 全球变暖潜能值（GWP）
3) 性能系数（COP）
4) 大气寿命；
5) 安全性；
6) 密封性
7) 经济性
选择空调用制冷剂的技术要求
制冷剂的特性不仅影响制冷循环的技术经济指标，而且与制冷装置及运行管理密切关系；选择制冷剂时，建议考虑以下因素：
1) 冷凝压力与蒸发压力之比不要过大，以免压缩机排气温度过高、输气系数过低。
2) 制冷剂的临界温度要高，以便于利用常温水或空气进行冷却。
3) 制冷剂的凝固温度要适当低一些，以便得到较低的蒸发温度。
4) 制冷剂的单位容积制冷量要大，这样可以减小压缩机的尺寸。
5) 制冷剂的热导率要高，这样可以提高换热器的传热系数，减少传热面积，使换热设备的金属耗量减少。
6) 密度和粘度都小，这样有利于减少在系统中的流动阻力。
7) 制冷剂对金属设备、管路和附件没有腐蚀和浸蚀作用。
8) 稳定性好，在高温下不分解，不改变其物理-化学性能，与润滑油不起化学作用。
9) 不燃、不爆，不具毒性和刺激性，对人的生命和健康无危害。
10) 易于取得，且价格便宜。
我国的HCFCs替代工作
我国工商制冷行业2015年前淘汰HCFCs方案见表5，主要淘汰R22，其约占HCFCs制冷剂消费量99%。R123 离心机不在淘汰之列。
表5 工商制冷行业2015年前淘汰HCFCs方案
常用的R22替代制冷剂特性见表6，R290成本最高，可燃性高；R32制冷量最大，可燃性较高。
表6 R22的替代制冷剂特性
由于尚未找到完全满足以上7项原则要求和10项技术要求的完美制冷剂，因此根据用途和工作条件，在满足主要要求的前提下，采取措施弥补其不足之处。
国内外相关的政策和研究表明，HFCs在未来的消费淘汰不可避免。因此目前若以HFCs替代HCFCs，这种技术方向和时间上的不确定性对于我国制冷空调业而言，存在巨大风险和挑战。
负责任地使用制冷剂，最大限度地减少制冷剂的充注量和泄漏量。对空调用制冷剂选择提出7项原则要求和10项技术要求。
本文节选自贾晶，施敏琪《制冷空调用制冷剂的选择》，来源于互联网。
本文来自大风号，仅代表大风号自媒体观点。
