新冷媒HFC-32提高空调节能性仅有"微燃性"

【天极网家电频道】2013年2月12日，日本大金工业公布了2012年4～12月的合并结算报告。其合并销售额比上年同期增加3.4%，达到了9363.41亿日元。日本国内、中国及亚洲等地区空调业务的销售额增长为此作出了贡献。其原动力之一便是业界首次采用新冷媒HFC-32的室内空调“滋润凉爽7”(图)的高节能性受到了消费者的好评。从2012年4～12月住宅用空调设备的日本国内销量来看，业界总体仅同比微增3%，而大金却增长了10%，与其他竞争公司拉开了较大的差距。

新冷媒的能量效率高，为节能作出贡献

对滋润凉爽7的高节能性做出巨大贡献的是新冷媒HFC-32(CH2F2)。日本国内的室内空调此前一直使用由HFC-32和HFC-125(CHF2CF3)各按50%的比例混合而成的R-410A制冷剂。滋润凉爽7将其改成了单纯的HFC-32。

大金表示，HFC-32的COP(效能系数，能量效率指标之一)比R-410A高约6%，所以空调的节能性获得了飞跃性提高。

对制冷能力为4kW的空调进行比较，使用HFC-32的滋润凉爽7的APF(全年能源消耗效率)为7.0，达到了该级别空调中的业界最高值，而原来使用R-410A的机型仅为6.6。或许有人认为二者仅仅相差0.4而已，但“在不改换冷媒的情况下，APF提高0.1都很困难。能够一下子提高0.4，新冷媒HFC-32起到了重要作用”(大金工业公关部)。APF7.0与6.6的差距换算为每年的电费的话，相当于1600日元(以电费为22日元/kWh估算)。

地球温室效应可减少70%以上

除了节能性高之外，HFC-32的优点还包括可减小对地球变暖的影响。

从累计期限为100年的温室效应系数(GWP)来看，HFC-32为675。与GWP高达2090的R-410A相比，只有约1/3。而且，单位重量的冷媒可以输送的热量(制冷效果)也比R-410A大，大金工业公关部表示“冷媒的用量(重量)可减少10～30%(机型的制冷供热能力不同结果也有所不同)”。也就是说，将HFC-32用作空调冷媒时，冷媒本身可降低温室效应系数的效果与可减少冷媒用量的效果相加，对地球变暖的影响可比R-410A减少70%以上。

要论温室效应系数之低，HFC-32的确比不上二氧化碳(温室效应系数为1)及丙烷(温室效应系数为3)等自然冷媒。但二氧化碳在用于空调用途时能量效率很低(用于提供热水的用途时，能量效率与传统冷媒相当)，采用目前的技术，很难避免空调尺寸增大，而且包括空调工作时的耗电量在内，在防止地球变暖方面也存在课题。至于丙烷，因属于易燃物质，必须采用可在发生火灾时确保安全的技术，如何确立这种技术是一个难题。

大金着眼于目前的技术水平，除了冷媒对地球变暖的直接影响之外，还探讨了包括空调工作时的耗电量在内的地球变暖影响、成本及安全性等。最后该公司认为，作为仅次于R-410A的室内空调用冷媒，HFC-32是最佳选择。当然，今后还会继续寻找性能更加出色的冷媒。

燃烧事故的发生概率为一百亿分之一

当然，HFC-32也有不如R-140A的地方。那就是物质的易燃性。

这一点非常复杂，HFC-32既是“微燃性”物质又是“极易燃气体”。其原因是，对冷媒燃烧性作出规定的标准有好几种，每个标准的分类都不同。

以美国供热制冷空调工程师学会(ASHRAE)的“ASHRAE 34-2010”和国际标准化组织(ISO)的“ISO/FDIS 817:2012”(处于最后草案阶段，尚未反映到标准中)为例，HFC-32被定位为微燃性物质。而联合国(UN)的“GHS(化学品分类及标记全球协调系统)”则将其归类为极易燃气体。另外，日本的《高压气体安全法》(普通高压气体安全规定)将其归类为不属于可燃性气体分类的惰性气体。

为什么会存在这些差别呢？据日本碳氟化合物协会介绍，HFC-32是“可燃却不易燃烧的物质”。GHS之所以将其归类为极易燃气体，“是因为GHS只按‘燃烧范围’进行了燃烧性分类”(该协会)。

这里所说的燃烧范围是指，表示空气中混合多少气体时才会燃烧的气体浓度范围。GHS规定，在标准气压101.3kPa、20℃温度条件下，燃烧范围下限值(LFL)低于13%(体积比)，或者燃烧范围幅度“上限值(UFL)-下限值(LFL)”为12%以上的气体属于极易燃气体。HFC-32的燃烧范围为13.3～29.3%，燃烧范围幅度为16.0%，因此被归类为易燃气体。

而在ASHRAE 34-2010及ISO/FDIS 817:2012中，除了燃烧范围之外，还包括燃烧热(HOC)及燃烧速度(BV)等指标，燃烧剧烈程度也是进行燃烧性分类时考虑的对象。比如，燃烧并不剧烈的可燃物属于弱燃级(2级)，更不易燃烧的物质属于微燃级(2L级)。以ISO/FDIS 817:2012为例，燃烧性最高的强燃(3级)气体是LFL低于3.5%(体积比)或者HOC高于1.9万kJ/kg的气体。与GHS中的极易燃气体的燃烧范围相比，LFL低了9.5%。

日本碳氟化合物协会认为，GHS将像HFC-32这样可燃烧却不易燃烧的气体归类为极易燃气体的分类方法有待商榷。该协会表示，目前正在考虑呼吁联合国更改GHS的分类方法。

那么，HFC-32到底是否安全？大金就这一点作出了以下说明。“我们公司按照经济产业省的《Risk Assessment Handbook》进行实验的结果表明，起火事故的发生概率低于一百亿分之一，可以确保安全性”(该公司公关部)。

另外，还有人指出，HFC-32“一接触高温热源及明火等，就会发生热分解并释放出毒性气体”。其实，此前一直使用的氟类冷媒，包括R-140A在内，都存在这种问题，应对方法是在运营管理方面加以防范，比如防止其接触高温热源及明火等。热分解之后不会产生毒性气体的冷媒当然是理想的选择对象，但在首先要取代现有R-140A的阶段，HFC-32的高节能性和地球温室效应之低不容小觑。

（本文转载自：日经技术在线）