气候安全的制冷剂

14132023年10月 亚洲开发银行研究所 张朝晖是中国制冷与空调工业协会（CRAA）的教授级高级工程师，副主席兼秘书长。王若男是CRAA的工程师兼副主任。 本文所表达的观点是作者的观点，不一定反映亚行、亚行、其董事会或其所代表的政府的观点或政策。ADBI不保证本文中包含的数据的准确性，并且对其使用的任何后果不承担任何责任。使用的术语可能不一定与亚行官方术语一致。 讨论文件在定稿并被视为已发表之前，需要经过正式的修订和更正。 工作文件系列是以前命名的讨论文件系列的延续；论文的编号继续进行，没有中断或更改。ADBI的工作文件反映了一个主题的初步想法，并发布在网上进行讨论。一些工作文件可能会发展成其他形式的出版物。 亚洲开发银行将“中国”称为中华人民共和国。建议引用： Zhaohui,Z.andW.Ruonan.2023.Climate-SafeRefrigerants.ADBIWorkingPaper1413.Tokyo:AsianDevelopmentBankInstitute.Available:https://doi.org/10.56506/CXBX8385 有关本文的信息，请联系作者。电子邮件：zzh @ chinacraa. org，wrn @ chinacraa. org 亚洲开发银行研究所Kasumigaseki大楼8楼3 - 2 - 5 Chiyoda - kuKasumigaseki东京100 - 6008,日本 Tel:+81-3-3593-5500Fax:+81-3-3593-5571URL: © 2023亚洲开发银行研究所 Abstract 制冷剂是制冷和空调系统的工作介质。当前，合成制冷剂是用于冷却的主要制冷剂，但是合成制冷剂向大气中的排放会破坏臭氧层。全球制冷和空调行业正在根据《蒙特利尔议定书》的规定进行制冷剂替代。在选择新的替代制冷剂时，将充分考虑高水平的效率，安全性，经济性和良好的气候性能等。本文研究了实施促进制冷剂回收和再利用政策的国家的案例。该文件还提供了旨在减少制冷剂泄漏和排放造成的环境污染的政策建议，以及气候安全制冷剂清单。 关键字:制冷剂,制冷剂替代,气候安全 果冻分类:O33 Contents 1.INTRODUCTION......................................................................................................................12.冰箱的基本知识...............................................................................................................................22.1什么是制冷剂.................................................................................................................22.2制冷剂的分类，表示方法和名称（ISO/TC86/SC8.2014）.................................22.3《制冷剂安全评估》（ISO / TC 86 / SC 8. 2014）..........................................................33.气候安全型冰箱...............................................................................................................................64.65.制冷剂泄漏......................................................................................................................................86.96.1日本..........................................................................................................................106.2106.3UnitedStates...............................................................................................................116.4中华人民共和国............................................................................................................127.结论和对亚洲的政策建议...............................................................................................................13REFERENCES...................................................................................................................................14...................................................................................................................................................................16附录B................................................................................................................................................21附录C................................................................................................................................................22 1.INTRODUCTION 当前，合成制冷剂是用于冷却的主要制冷剂，但是合成制冷剂向大气中的排放会破坏臭氧层。根据中国制冷空调工业协会（CRAA）的统计，到2020年，中华人民共和国（PRC）将使用超过30万吨的合成制冷剂（Zhag等。2022年），相当于5亿吨以上的CO。2在制冷剂的生产和加注、制冷设备的安装、运行、维护和转移以及制冷设备的报废和使用后制冷剂瓶的残留物的过程中，可能会发生直接制冷剂泄漏并排放到大气中。而且，制冷剂在各种回收和销毁设备中的使用比例仍然很低。其中大部分最终排放到大气中，导致臭氧层破坏，加剧温室效应。 1834年，一位美国物理学家发明了以乙醚为制冷剂的蒸气压缩制冷机（Calm1994），为合成制冷的大规模应用开辟了新的篇章。当时工业技术较不发达，制冷剂的选择主要基于“可及性”的考虑。“除乙醚外，使用的制冷剂还包括二氧化碳（CO。2)、氨(NH3)、二氧化硫(SO2)、异丁烷(HC-600a)、丙烷(HC-290)等天然物质，这些制冷剂有毒、易燃或两者兼有，有些制冷剂腐蚀性强，不稳定，或工作压力过高，由于当时技术水平的限制，事故时有发生。 1930年，一位美国工程师发表了第一篇有关有机氟化物制冷剂的文章，评估了15种属于含氢，氯和氟的单碳族的化合物（MidgleyJr。和Hee1930）。他们选择CFC-12作为制冷剂。此后，相继开发了一系列CFC和HCFC制冷剂。这些CFC和HCFC制冷剂稳定，安全，无毒且节能。因此，它们已被广泛使用，并逐渐取代了早期的天然制冷剂（NH除外。3）使用了100年。 1974年，加利福尼亚大学的两位教授Rowlad和Molia通过观察和研究首次提出，氟氯化碳在排放后会扩散到大气臭氧层中，并对大气中的臭氧产生破坏作用（Molia和Rowlad1974）。经过大量的科学研究和论证，国际社会证实了氟氯化碳的消耗臭氧层作用。它于1987年达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，开始逐步淘汰氟氯化碳和其他消耗臭氧层物质（ODS）。同时，随着工业文明的发展，全球变暖逐渐成为20世纪以来人类社会关注的重大环境问题，一些制冷剂也属于可导致全球变暖的温室气体。因此，此类制冷剂的消费控制也引起了国际社会的高度重视。2016年10月，《蒙特利尔议定书》缔约方第28次会议通过了关于削减氢氟碳化合物的基加利修正案。其目的是促进有效减少作为温室气体的氢氟碳化合物的排放，以期实现《巴黎协定》（2015年联合国）设定的在21世纪末将全球变暖降低0.5°C的目标。 在这种情况下，制冷和空调行业与化学工业一起开始寻求对气候安全的制冷剂，这些制冷剂对环境更友好，并且仍然有效和安全。 本文的其余部分结构如下。第2节提供了有关制冷剂的背景信息。第3节概述了气候安全制冷剂。第4节讨论了选择适当制冷剂的权衡。第5节提供了减少由于制冷剂泄漏和排放造成的环境污染的政策建议。第6节回顾了各国（日本，欧盟，美国和中国）在促进制冷剂回收和再利用方面的经验。第7节总结并提供政策建议。 2.冰箱的基本知识 2.1什么是制冷剂 制冷剂是制冷（ADB2021）和空调设备中的工作介质，就像人体内的血液一样。它在制冷系统中循环，通过其热状态与外界进行能量交换，在低温环境中吸收热量，在高温环境中释放热量，实现制冷制热的目的，作为制冷工质。 2.2制冷剂的分类，表示方法和名称（ISO / TC 86 / SC 8. 2014） 由于其不同的性质，制冷剂可以在许多方面进行分类。例如，根据化合物的类型，它们可以分为天然制冷剂和合成制冷剂，或有机化合物制冷剂和无机化合物制冷剂。它们也可以根据其成分分为单组分和混合制冷剂。在这些类别中,制冷剂的每个类别可以进一步细分。 为方便起见，字母“R”及其后的一组数字或字母在国际上被统一规定为制冷剂的缩写符号。字母“R”表示“制冷剂”，分子的化学成分决定了以下数字或字母。 对于单组分碳氢化合物和饱和碳氟化合物制冷剂，其组成可以由组分标识表示，所包含的元素的首字母作为制冷剂的前缀。如果该化合物含有氢原子,则第一个字母是“H”,最后一个字母是代表碳原子的“C”,中间的字母代表卤素原子,按以下顺序标记:“C”代表氯原子,“F”代表氟原子。 饱和碳氟化合物制冷剂包括CFC、HCFC和HFC。CFC，简称氯氟烃，包含三个原子：C（氯），F（氟）和C（碳）；HCFC，简称氢氯氟烃，包含四个原子：H（氢），C（氯），F（氟）和C（碳）；HFC，简称氢氟碳，包含三个原子：H（氢），F（氟）和C（碳）。 HFO，不饱和氢氟烃，也称为氢氟烯烃，含有与HFC相同的元素，还含有三个原子:H(氢)、F(氟)和C(碳)。因为它是不饱和氟代烃，所以它的最后一个字母用O代替C表示，即HFO。 一些分子式简单的制冷剂也被用来直接用分子式表示。例如，二氧化碳可以用CO表示2,NH3可以用NH表示3，水可以用H表示2O. 不同类型的制冷剂的编号方法略有不同。卤代烃和甲烷，