国内外制冷剂替代发展趋势
史琳1 安青松2
（1．清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室，清华大学，北京 100084
2．天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室，天津大学，天津 300072；）
【摘要】：新的高效绿色环保要求推动制冷剂替代技术的发展，从而催生新制冷剂的开发及替代物应用化的评价和讨论。因此，一些制冷技术发达国家把此制冷剂替代转轨时期作为制冷业发展重新洗牌的机遇，通过主导制冷剂替代技术来占领这一领域的制高点。本文首先介绍现阶段备受关注的几种替代制冷剂的种类，其中包括：R32、R1234yf、R1234ze(E)、R290及混合物、R744等，并探讨各自的替代优势和发展趋势，分析国际上替代基本思路和路线，最后阐述了我国工商业制冷行业的制冷剂替代方案。
【关键词】：制冷剂；替代物；R32；R1234yf；R1234ze(E)；R290；R744
新形势下能源和环境问题促使各个行业领域都在进行节能和环保工作的调整和发展，作为能源消耗和温室气体排放大户的制冷空调行业，这种紧迫性和必要性就尤为重要。目前，制冷剂替代是制冷空调行业需要解决的首要问题；国际上对CFCs的替代已经完成，现今主要是HCFCs的替代。2007年9月，《蒙特利尔议定书》第19次缔约方会议通过了加速淘汰HCFCs的调整案，规定发展中国家2013年冻结在2009－2010年的平均水平，2015年要完成消减基线水平10％的任务，2020年要削减35％，2025年要削减67.5％，2030-2040年只允许2.5%的维修量[1]。我国作为世界上最大的R22生产国和使用国，据统计[2]，2008年HCFCs的总使用量达10.46万吨，且以每年超过20％的速度增长，预计2013年冻结用量（基线水平）约为13.81万吨。因此，我国要在2015年完成削减基线水平10％的任务，必须尽快明确替代路线，研究合适的替代技术，已经迫在眉睫。
然而，从前面讨论的制冷剂发展现状和环保指标和安全要求可知：新的指标带来了新的问题，我们不得不在越来越多的约束条件和越来越少的可选侯补制冷剂中进行选择。目前国际上成熟的制冷剂又都不够理想，没有一种制冷剂从环保、能效、安全性、经济性等各因素评价都是最优的，我们需要探索一种合理的“折中兼顾”的制冷剂替代思路。而且，国际上对制冷剂限制要求还没有达成一致，2012年底新一轮ISO5146草案的否决就表明了各国都希望在新的一轮制冷剂替代发展的“博弈”中保护自己的利益，所以要使各方获得根本的认同还比较困难。
因此，为了让读者能够了解近年来国内外制冷剂替代发展趋势，掌握国内制冷行业替代方案的指导思路，并能在现阶段风云开阖的形势下把握未来方向。本文将从现阶段制冷剂替代种类、应用趋势以及行业替代方案等方面进行全面的阐述。
1 现阶段备受关注的几种制冷剂
当前应用最广的制冷剂是R22，其应用对象涉及家用空调、商用空调及冷藏柜等，因此作为制冷空调的生产大国的中国，是全球最大的R22的生产国和消费国，但它作为ODS是被《蒙特利尔议定书》规定的主要消减物之一。所以对于中国等发展中国家来说，其当前面临的主要问题就是R22的替代问题。尽管，美国、日本等发达国家率先在家用空调和商用空调采用了R410A和R407C来替代R22，但这些传统的替代物都有着较高的GWP值，使其只能作为过渡性的替代品。为了解决长期替代问题，学术界和业界根据具体环境、政策、应用条件等综合考虑，逐渐形成了四种基本替代思路：
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