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          • 中央空調冷水機組冷媒選擇及應用前景
          • 2016-06-29
          可燃性

            在所提到的冰水機冷媒中,除氨及碳氫化合物之外,沒有一種是在一般用來辨別冷媒的安全性的測試中具有可燃性。氨的可燃性是中等的,且它不容易被點燃。R-123 及 R-236fa 在商業上被當作滅火劑使用。

            除了水之外,所有提過的冷媒對加壓冷媒中的壓縮機潤滑油在噴霧的狀況時都能保證防火。對可燃或有低滅火能力的冷媒,此種評論是特別真實的。

            未來的成本

            對未來的冷媒成本簡短的回答是他們不需要很高。整個系統成本或甚至是設備成本中冷媒的成本是很低的。降低冷媒成本的策略方法是減低補充的需要。主要的關鍵是對新設備于工廠或工地的泄漏測試,遵守制造商所提的預防維修方法的建議,技術人員的訓練及快速地對泄漏做出反應。他們包含加添冷媒的需要、泄漏偵測裝置的使用及排氣裝置 PRURGE 運轉時間的增加。

            冰水機大戰

            冰水機大戰這個名詞描述出現于 1990 年代的市場行銷活動、或 FUD 運動,其因為必須對冷媒及設備做出選擇。

            每一個冰水機的應用都有其適用的特別目的,但是大部分則是適用于一般的狀況。下列的評論對一些 FUD 行銷做出響應。

            低壓的設計通常成本較低,特別是對有高效率的 冰水機 而言。他們需要排氣裝置以除去滲入的空氣,但是在負壓的運轉可以降低冷媒的泄漏 (空氣流入而不是冷媒漏出 )。機組排氣 ( 排放移除的空氣 )同時也釋放冷媒已是過去的看法。這個論點不符合現今采用幾乎零泄漏的冷凝式排氣裝置之使用,特別是那些透過活性炭或其它回收的容器裝置。

            高壓冰水機通常較精簡,有助于在擁擠的空間或狹窄的通路中進行更換。他們通常以較低效率設計提供較低的設備 - 不是操作 - 成本。

            R-22 、R-123 及 R-134a 都是可以接受的選擇。雖然 R-22 的設計將會是下一批將遭到淘汰的, R-22的存量及回收再利用的數量應能滿足目前及新的 冰水機未來 多年的需求。主張使用者將會面臨短缺或因價格的提高而被把持是有點言過其實。至于對 R-11、R-12及其它 CFCs 或混合物含有 CFCs( 如 R-500 及 R-502)之使用機組而言,重點在于減少系統之泄漏、改善維修習慣,及控制目前的冷媒存量,包含那些正在使用中的機組。這些方法對所有的冷媒來說都是必要的,不只是那些必須較早停產的冷媒。

            R-717( 氨 ) 也是值得考慮的。在適當的應用中它是一種優良的冷媒。例如包括工業制程,如食品及飲料加工及倉儲,及溜冰場的冷凍系統等。氨不適用在意外的泄漏會威脅到大眾安全的場所。

            吸收式冰水機通常是較大型及較昂貴的,但是當它由其它廢熱或低成本的熱氣或燃料驅動時卻享有較低的操作成本。如考慮到電力時,他們也是減低尖峰時間電力需求的一種方法。吸收式冰水機 的效率是比蒸汽壓縮式還要來得低很多,其結果會造成在大部份地區及應用上,產生較高或很高的 TEWI 或 LCWI。

            此種現象,有一個老故事可以比喻,關于一個部分填充的玻璃瓶的窘境。哲學家爭論它是半滿或是半空的;工程師則認為玻璃瓶不需要這么大。冷媒一半的事實也可以用類似的方式表示。這個答案不是他們是一半正確或一半不正確,而是他們通常并未提出適當的問題。

            未來冰水機的冷媒

            在未來較新的設計中使用 R-134a、R-407C、R-410A 、其它的混合物或 R-717( 氨 ) 將會取代 R-22。 R-134a 將來仍舊將被使用,并且它在大容量,超過 15MW(4300 ton) 冰水機 的特定市場中將位居支配的地位。

            較為困難的是 R-123 的替代,因為其所有可能的替代品都必須在效果及安全中做出妥協。明確的解決方法則是將 R-123 從蒙特公約及國家規定分階段的管制中免除。該項免除可以是在限制作為 冰水機 冷媒使用的生產規定的條件??茖W上要免除 R-123 管制的理由是很充分的,因為 R-123對同溫層臭氧的沖擊是微乎其微的,它在降低全球暖化的效益是很大的,并且它的大氣壽命是在冷媒中是很短的其中之一。

            R-245fa 在大容量, 3-15MWt (850- 4300 ton) 并且備有多級的壓縮機時,其效率可趨近于 R-123的效率。但它并不確定能成為商業化冷媒。該項利用將會依照其成為發泡劑的市場接受程度而定,以達到可供應的生產量。盡管如此, R-245fa是很有可能比其它的冷媒還昂貴,因為其生產過程的成本緣故。對設備制造商來說,決定性的因素很可能是是否能夠長期取得的保證。

            建議使用 R-601( 正戊烷 )、R-601a ( 異戊烷 ) 或是他們的混合物將是非常危險的。這些碳氫化合物是易燃的,且離心機需要使用很大的冷媒充填量,很容易導致爆炸。此外,在負壓下的運轉操作將使空氣容易滲入,而在壓縮過程時有產生爆炸的可能。

            結論

            目前大多擔憂的是轉換成新冷媒的選擇是沒有任何保證的。工程師、建筑物所有人及其它在決定 冰水機規格時相關 的人員應該回復到傳統的 冰水機決定條件,以其成本、效果、當地制造商的支持、維修項目及信賴度為基礎。我們會預期有更嚴格的環境保護規定,而同時采取所有可能的步驟以降低冷媒的泄漏并且提高冰水機組之效率。

            FUD 行銷運動已經使得老舊、低效率、易泄漏、及容易故障的設備的汰換變得遲緩。這個結果不僅傷害環境、且增加成本及使得冰水機市場變的狹小。

            另外在認知到理想冷媒并不存在或不可能被發現,所有相關的人員必須堅持科學上對接受性的決定而不是受市場操縱。如果沒有如此,產業競爭將會倒回至較不安全的選擇而會惡化氣候的變化。在降低的效率及更多能源使用的結果,那些選擇亦將使其它迫近的議題更加惡化,例如氮的累積對大氣環境之影響。

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