制冷剂特性数据解析与更新

    自19世纪30年代机械蒸气压缩式制冷技术使用以来,根据选择制冷剂所遵循的主要原则,制冷剂的历史可划分为4个阶段。图1概括了这4个阶段及其主要制冷剂和选择原则。

    第1代制冷剂的发展,大约经历了一百年的时间。多数早期的制冷剂是溶剂、燃料或其他挥发性液体,而人们往往熟悉的首先是它们的其他用途。从根本上来说,早期制冷剂的选择原则就是/能用即可0。家用冰箱的广泛商业化促使了制冷剂的转变和第2代制冷剂的产生。与第1代制冷剂选择原则的主要不同之处表现在对安全性和耐用性改善的方面,从而出现了氟利昂制冷剂。随着对保护臭氧层的关注,使得对有臭氧层破坏作用的制冷剂将按计划分阶段逐步淘汰,其中包括CFC类物质,如R12,和将来要淘汰的HCFC类物质,如R22。同样的限制措施也表现在其他类似化学品的使用上,如许多广泛使用的气雾剂、发泡剂、灭火剂以及溶剂等。第3代制冷剂出于对臭氧层保护的原因,转变为HFC和其他制冷剂。随着对全球气候变化意识的增强,或者说是环保要求的挑战,预示着第4代制冷剂将强调全球变暖问题。这个说法有一些误导作用,因为气候变化的影响包括在大部分区域变暖,但是也包括在一些区域,如部分欧洲国家变冷。其影响还包括海平面的上升,以及相应海岸土地的消失,生长季节的变化和水土保持(还有农作物的生长),疾病的传播,如赤道地区几乎区域化的疟疾。总之,全球气候变暖从实质上影响到人类生活的方方面面,带来了重要的国际和代际公平话题。

    有趣的是,出于环境的考虑,一些在第1代制冷剂中被认为是/天然制冷剂0的工质(主要是氨、二氧化碳,碳氢化合物和水)正在被重新检测,从而替代/合成人工制冷剂0(主要是氟化物)。关于对这些工质的赞同或反对的呼声出于情感和市场方面的考虑多于技术方面的考虑。

    早期促使制冷剂发展的安全性、耐用性和热力性能等问题今天仍然受到关注,只是由于强调较低的臭氧损耗潜能值(ODP)、较低的全球温室效应潜能值(GWP)、较短的大气寿命(Satm),以及效率问题而变得复杂。这些原则之间可以权衡,但是任何一个因素都不能被忽略[1]。

    过去10年来,大约有30多种新制冷剂被商业化,同时还有更多的待选者被检测。大多数新制冷剂是混合制冷剂,因为可选的合适的纯物质制冷剂非常有限,而且基本上已经被开发。未来也将出现作为目前广泛使用的制冷剂R22的大量替代工质,类似情况在早期R12(最广泛使用的制冷剂)和R502逐步淘汰时也同样出现过。通过测量方法的改善、研究的深入和特别是对环境影响方面的逐步了解,制冷剂数据的精度将不断提高。