编译：暖通空调 三石　转载须注明“来源《暖通空调》，三石编译”，违者必究！

　　美国国家标准和技术协会(NIST)的研究者们经过多年研究，完成了用于未来空调的低环境影响的所谓“最佳”替代品的确定。

　　遗憾的是，NIST确认的27个制冷剂从性能方面看是理想的，但都具有可燃性，至少是微可燃。基于美国安全法规，它们不适用于大多数终端用户。在上述制冷剂中，很多是高可燃的，包括丙烷，它可作为室外烧烤燃料。

　　换句话说，NIST研究显示，没有同时符合低GWP值、高性能和安全性(不可燃和无毒)的理想制冷剂。

　　为减缓全球变暖，包括美国在内的全球近200个国家于2016年10月通过了蒙特利尔修订案，以期到本世纪中叶削减目前大多数空调系统中常用的制冷剂。是部分削减，而不是完全淘汰，这说明国际社会认识到替代品选择的复杂性。乐观的是，目前已有很多有价值的新数据来支持这些决定。

　　NIST化学工程师Mark McLinden说：“发展过程中肯定有妥协。安全标准可能进行修订以允许微可燃制冷剂的使用。两种或更多种组分的混合物可能形成一种不可燃制冷剂，但GWP值较高。CO2是不可燃的，但需要对空调设备进行完全的重新设计。”

　　目前广泛使用的制冷剂是HFCs，它是一类具有高GWPs值的“温室气体”。尽管它们目前对气候变化的影响较小，但随着全球空调设备的增长，它们的影响也将快速增加。蒙特利尔议定书是对破坏臭氧层物质进行管理，它曾推动HFCs的使用以替代ODS物质。

　　美国法规制定者们已经意识到选择新制冷剂的难度。美国环境保护署(EPA)并没有设定GWP限值，并支持对每一个制冷剂和终端应用进行风险分析。其中的标准包括大气影响以及相关的健康环境、生态系统风险、消费者风险、可燃性、成本和可行性。

　　为帮助美国政策制定者和行业了解HFCs削减过程中的限制和妥协，NIST对最佳单一组分低GWP值替代品进行了长达4年的综合研究。NIST研究重点是适用于住宅和小企业的小型空调系统的可能替代品。目前，R410A是普遍用于此类系统的HFC混合物。这些空调设备是全封闭的，这意味着他们不会排放HFCs到大气中。但是，当进行系统维护或报废时，制冷剂有可能被排放而不是回收。此次研究对超过6000万个化学品的数据库进行了筛选，根据他们的分子结构对其属性进行估计。

　　由于目前使用的所有制冷剂都是小分子的，NIST研究仅针对低于18个原子的分子和仅有8个元素构成挥发性混合物的物质作为制冷剂。通过在空调器中进行性能模拟和结果评估，以及剔除不稳定、毒性较大和低效的物质，最终确定了27个低GWP值制冷剂。

　　丙烷的GWP是3，远低于R410A的1924。潜在的低GWP值制冷剂包括氨，主要用于大型工业制冷系统，但具有毒性和微可燃，以及二甲基乙醚，可燃性略低于丙烷的推进剂和潜在燃料。CO2的GWP值是1，且不燃，但它的运行压力非常高。另一种低GWP值混合物是氢氟烯烃，微可燃，也是目前行业研究的重点。

　　尽管美国没有出台GWP值的特别限制，但针对一些高GWP值HFCs设定了淘汰日期。在欧盟，GWP值低于750的制冷剂可用于小型空调系统。

　　NIST的制冷剂列表可能提出了新思路，因为它包含了很多没有列入EPA的可接受替代品列表中。制冷行业也已经积极开发微可燃的新制冷剂。展望未来，NIST研究的结论显示，在未来规划中，需要意识到和处理相关妥协。如改变安全标准等。

　　编译自：

　　https://www.nist.gov/news-events/news/2017/02/nist-quest-climate-friendly-refrigerants-finds-complicated-choices