限制空調等制冷設備投放歐盟市場(chǎng)的相關(guān)規定及應對
2015年1月1日，歐盟正式實(shí)施溫室氟化氣體法規REGULATION(EU) No 517/2014（F-GAS法規），旨在到2030年將歐盟境內F-GAS的排放量控制在2014年排放量的1/3，并將氫氟碳化合物(HFCs)的排放量控制在一個(gè)很低的水平。一種物質(zhì)產(chǎn)生溫室效應的能力表示為全球變暖潛能值(GWP)，物質(zhì)的GWP值越低，對環(huán)境越友好，例如水的GWP為1，而很多HFCs和氫氯氟碳化合物(HCFCs) 的GWP值都上千，其中常用作滅火劑的HFC-23化合物的GWP值更是高達14800。為避免使用和排放HFCs和HCFCs等氟化溫室氣體，市場(chǎng)上出現了各式各樣環(huán)保、節能、安全的替代品。但是，由于每種類(lèi)別的預充設備對F-GAS的熱力學(xué)和安全性的要求不同，至今仍沒(méi)有“一刀切”的解決方案，需要結合適用性分別使用不同的替代方案。
F-GAS法規ANNEX III規定，對于所使用的HFCs的GWP大于等于150的家用冰箱和冷凍機，從2015年1月1日起禁止投放歐盟市場(chǎng)，也就是說(shuō)，常用于制冷的HFC-134a氣體已不能再使用。家用制冷設備中的制冷劑的替代技術(shù)較為成熟，現已有超過(guò)90%的新設備在使用碳氫制冷劑。2016年1月1日起，含HFC-23氣體的消防器材也已被禁止投放市場(chǎng)。除了以上已經(jīng)被禁止投放市場(chǎng)的預充設備外，下面的表1中列出了即將被禁止投放市場(chǎng)的空調等制冷設備及相應的禁止時(shí)間。
表1 預充設備禁止投放市場(chǎng)時(shí)間
設備 | 禁止時(shí)間 | |
商用冰箱和冷凍機（密封） | HFCs，GWP≥2500 | 2020.1.1 |
HFCs，GWP≥150 | 2022.1.1 | |
固定制冷設備，HFCs，GWP≥2500（制冷溫度≤-50℃的情況除外） | 2020.1.1 | |
商用多用中央制冷系統，額定功率≥40 kw，HFCs，GWP≥150(級聯(lián)系統的主制冷劑回路可以使用GWP≤1500的F-GAS除外) | 2022.1.1 | |
可移動(dòng)室內空調系統（密封），HFCs，GWP≥150 | 2020.1.1 | |
單一分體式空調系統，溫室氣體質(zhì)量≤3 kg，GWP≥750 | 2025.1.1 | |
在禁止日期即將到來(lái)時(shí)，歐盟所實(shí)施的氟化溫室氣體縮減計劃將會(huì )嚴重影響這些氣體的供應和價(jià)格，因此企業(yè)需要盡早開(kāi)始選擇合適的替代品。大約90%的HCFCs氣體和高GWP的HFCs氣體可以被中低GWP值的氟化溫室氣體所取代，例如，HFC-125, HFC-236fa和HFC-227ea可以替代HFC-23用于消防器材。但這類(lèi)含氟替代品只是短期內可行的，能否成功減緩全球氣候變暖在很大程度上依賴(lài)于環(huán)保型制冷劑的廣泛應用。最常用的HFCs和HCFCs氟化溫室氣體的替代品及其特征見(jiàn)表2。這類(lèi)制冷劑都具有提高能效的潛力，而且擁有極低的GWP值和ODP值。ODP值是描述物質(zhì)對平流層臭氧破壞能力的量值。ODP值越小，制冷劑的環(huán)境特性越好。根據目前的水平，ODP值小于或等于0.05的制冷劑是可以接受的。如今，這類(lèi)制冷劑能否廣泛替代原先的HCFCs氣體和HFCs氣體已成為目前最為熱門(mén)的話(huà)題。下文將結合空調等制冷行業(yè)的特點(diǎn)，介紹當今主要制冷劑替代品的研究現狀及所面臨的問(wèn)題，從而幫助企業(yè)選擇合適的替代品。
表2 常用的氟化溫室氣體替代品及其特征
替代品 | 全球變暖潛能值 (GWP) | 不利因素 | 替代可行性 |
碳氫化合物 | 3-5 | 易燃 | 立即 |
CO2 (R744) | 1 | 需高壓 | 立即 |
氨 (R717) | 0 | 有毒 | 立即 |
水(R718) | 1 | 無(wú) | 立即 |
HFC(R32) | 675 | 輕度易燃 | 立即 |
氫氟烯烴 | 4-9 | 輕度易燃 | 立即/短期 |
R32-HFO 混合物 | 200-400 | 輕度易燃 | 中期 |
碳氫化合物
碳氫化合物是天然物質(zhì)，具有優(yōu)良的熱力學(xué)性能、與礦物油良好的相溶性、極低的GWP值、高效、無(wú)毒等特點(diǎn)。其中作為代表的丙烷(R290），是一種純天然環(huán)保制冷劑，其GWP值只有20，同時(shí)還擁有較寬的溫度適用范圍，以及無(wú)氟和低碳的雙重優(yōu)勢，目前已經(jīng)作為主流冷媒在制冷設備中廣泛應用。但碳氫制冷劑的可燃性限制了其在大容量系統中的使用，例如不太適用于大型商場(chǎng)的冰柜。
CO2 (R744)
由于CO2具有GWP值為1、ODP值為0、無(wú)毒、不燃等特點(diǎn)，其空調系統已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域得到應用，集中在汽車(chē)空調、熱泵熱水器和復疊式制冷系統中。但是由于CO2需要在高壓下進(jìn)行壓縮，所以對壓縮機的要求較高。
氨( R717)
氨的ODP和GWP值均為0，物理性能使它具有良好的能效，可以通過(guò)蒸汽壓縮達到降溫制冷的目的，是使用最早的制冷劑之一。其廣泛應用于大中型冷庫的制冷系統、化工制冷系統等，尤其是食品和飲料行業(yè)。雖然氨的使用技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但是它具有毒性，企業(yè)需要謹慎處理好安全問(wèn)題并加強運行管理人員的安全培訓，嚴格按照安全規范操作，這樣才能保證使用安全。
水(R718)
水作為制冷劑具有環(huán)保無(wú)毒的特點(diǎn)，近年來(lái)有很多研究人員對以水作為制冷劑的制冷系統進(jìn)行研究。水作為制冷劑在制冷空調行業(yè)主要有三方面的應用：直接蒸發(fā)式制冷、吸收式制冷以及水蒸氣壓縮式制冷。
HFC(R32)
R32的GWP值為675，ODP值為0，對環(huán)境的影響已有大幅降低。R32是R410A組分中的一種，與R410A相比，具有相近的壓力、更好的傳熱性能和較低的粘度。但R32的排氣溫度過(guò)高，進(jìn)一步研究其降低排氣溫度、降低泄漏率、開(kāi)發(fā)專(zhuān)用壓縮機和整機優(yōu)化等方案將有助于推動(dòng)R32的使用。
氫氟烯烴
HFO-1234yf是替代R134a的制冷劑，它的GWP值為4，ODP值為0，性能與R134a非常相似，唯一的問(wèn)題是它的可燃性，但各種潛在風(fēng)險評估的結論表明HFO-1234yf在汽車(chē)空調中的應用是安全的。
R32-HFO 混合物（R410A、R407C、R432A、R433A、XJR02）
混合制冷劑很好地滿(mǎn)足了臭氧層保護的要求，但是GWP卻較高。R407和R410系列都未從根本上解決溫室效應(高GWP)的問(wèn)題，而且它們的可燃性降低了使用系統的安全性。在歐盟等發(fā)達國家，針對這些缺陷的新一輪淘汰已提上議程。
結語(yǔ)
據海關(guān)統計，2016年第一季度中國出口至歐洲的家用空調達235萬(wàn)臺，同比增長(cháng)超過(guò)八成，可見(jiàn)歐盟市場(chǎng)對空調的需求量大且處在增長(cháng)期。隨著(zhù)禁止日期的臨近，設備生產(chǎn)商應盡早做好準備，積極尋找HFCs和HCFCs氟化溫室氣體的替代品，把握市場(chǎng)先機。需要注意的是，所使用的HFCs的GWP大于等于150的家用冰箱和冷凍機以及含HFC-23氣體的消防器材已經(jīng)禁止投放歐盟市場(chǎng)。同時(shí)，氟化氣體的配額持有人應當積極應對法規要求，合規使用配額，否則將會(huì )面臨大幅度減少配額的處罰。
如您有關(guān)于F-GAS相關(guān)事宜需要咨詢(xún)，請聯(lián)系HQTS，400-888-1563，
HOT！2016年9月20日-21日，第八屆全球化學(xué)品法規事務(wù)年度峰會(huì )(CRAC 2016)將在上海舉辦。峰會(huì )特邀中國環(huán)境保護部固管中心、中國安監總局化學(xué)品登記中心、中國交通部水運司、上海檢驗檢疫局、歐洲化學(xué)品管理署(ECHA)，以及泰國、日本、臺灣、韓國的官方、政府機構和法規領(lǐng)域專(zhuān)家等參加并發(fā)表主題演講。更多信息，敬請關(guān)注HQTS峰會(huì )！
