天津大學(xué)楊昭:全面提速下的新冷媒應(yīng)用
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9月10-12日,由中國制冷學(xué)會、國際制冷學(xué)會、江蘇省科協(xié)主辦,江蘇省制冷學(xué)會、無錫市科協(xié)、無錫市制冷學(xué)會、i傳媒承辦的“CHPC·中國熱泵”2023熱泵產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會,在無錫成功召開。會議期間,天津大學(xué)教授 楊昭對“CHPC·中國熱泵”2023天然工質(zhì)及低碳制冷劑應(yīng)用發(fā)展產(chǎn)業(yè)峰會作總結(jié)匯報(bào)。以下為演講實(shí)錄:

天然工質(zhì)及低碳制冷劑應(yīng)用分論壇的五個(gè)發(fā)言包括各種制冷劑包括自然工質(zhì)應(yīng)用、新冷媒發(fā)展以及新冷媒系統(tǒng)應(yīng)用、新冷媒應(yīng)用案例等內(nèi)容,多角度詳細(xì)解讀了冷媒工質(zhì)的發(fā)展。
比澤爾應(yīng)用市場及技術(shù)解決方案經(jīng)理馬松介紹CO2冷媒相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用,按照溫度的范圍對各種應(yīng)用場景進(jìn)行分類,根據(jù)各種不同的溫度范圍需求對熱泵產(chǎn)品進(jìn)行劃分,細(xì)分應(yīng)用行業(yè)。通過對CO2冷媒熱泵冷熱聯(lián)供以及復(fù)疊式CO2冷媒熱泵油田原油加溫系統(tǒng)的案例解讀,比澤爾闡述了CO2冷媒熱泵的優(yōu)勢與適用性,同時(shí)也提出CO2冷媒熱泵系統(tǒng)的能效提升路徑。在雙碳目標(biāo)、能效要求和各種場景應(yīng)用下,CO2冷媒技術(shù)應(yīng)用將會快速發(fā)展,這個(gè)過程也需要多方協(xié)同合作,促進(jìn)其在市場上的健康和穩(wěn)定發(fā)展。
隨著實(shí)現(xiàn)需求的發(fā)展,R290熱泵產(chǎn)品無論在內(nèi)銷還是外銷市場中都已經(jīng)可以看到明顯的市場潛力,但是R290冷媒屬于A3類制冷劑、無毒、易燃易爆,其應(yīng)用最大難點(diǎn)在于安全。在這樣的情況下,R290熱泵在生產(chǎn)、安裝、售后維修等過程中存在安全風(fēng)險(xiǎn)。天加商用先行研發(fā)經(jīng)理胡用則是對于R290產(chǎn)品在生產(chǎn)與使用中可能出現(xiàn)的泄漏問題進(jìn)行測試結(jié)果解讀;針對R290特性,還對天加R290熱泵產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行展示,這對于廠商了解R290產(chǎn)品有著非常好的借鑒意義。
霍尼韋爾氟產(chǎn)品部亞太區(qū)市場經(jīng)理王鈺鈺主要以高溫?zé)岜霉べ|(zhì)現(xiàn)狀及發(fā)展路徑為題進(jìn)行演講,霍尼韋爾目前能夠滿足目前市場中對于新冷媒替代與應(yīng)用的需求,通過在余熱回收發(fā)電解決方案中可以看到,R1233zd新冷媒的運(yùn)行范圍更廣、效率更高、更適合大規(guī)模商業(yè)化產(chǎn)品。而作為目前關(guān)注度極高的80~100℃高溫和100~150℃超高溫?zé)岜檬袌觯啾扔赗134a,R515B更加適合80°C~100°C溫度段的高溫?zé)岜茫辉?00~150℃超高溫?zé)岜檬袌鲋校琑1233zd(E)提供更高溫度熱源,COP更高,更適用于超高溫?zé)岜孟到y(tǒng)。
在全球范圍內(nèi),圍繞熱泵相關(guān)行業(yè)制冷劑GWP限定政策法規(guī)都在進(jìn)行:美國于2021年5月公布了高GWP制冷劑的替代方案SNAP計(jì)劃;2022年4月,歐盟公布了新的氟化氣F-gas法規(guī)提案。2023年3月22日,ECH開始了為期6個(gè)月的對歐盟五國建議禁用包含HFC-125、HFC-134a、HFO-1234yf等近10,000種PFASs物質(zhì)的提案意見征詢。此外,日本,加拿大等國家和地區(qū)也都圍繞制冷劑問題進(jìn)行了相關(guān)法規(guī)的頒布。中國在2023年6月發(fā)布《中國消耗臭氧層物質(zhì)替代品推薦名錄》,涉及熱泵設(shè)備的推薦替代品R290、R744和R32。由于熱泵產(chǎn)業(yè)在近年來得到了快速的發(fā)展,市場增長率大幅提升,圍繞制冷劑的問題也更加受到重視。
低碳替代工質(zhì)應(yīng)用要解決三個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)問題:第一,解決滿足環(huán)保指標(biāo)下的安全性問題,譬如燃爆規(guī)避和毒性;第二,確定滿足出力及能效需求的熱物理性質(zhì)及循環(huán)性能,譬如熱物性、傳熱和流動性質(zhì)以及循環(huán)性能;第三,解決系統(tǒng)兼容性問題,譬如油溶性和材料兼容性。現(xiàn)有的替代物和原有的工質(zhì)都有各自的特點(diǎn),要根據(jù)不同的應(yīng)用場合來進(jìn)行應(yīng)用。在這個(gè)過程中需要熱泵替代工質(zhì)的分析評價(jià)方法,譬如總當(dāng)量變暖影響(TEWI)=直接溫室效應(yīng)(DWI)+間接溫室效應(yīng)(IWI)以及采用LCCP法分析熱泵系統(tǒng)在整個(gè)生命周期中對全球變暖影響。即包括從設(shè)備開始生產(chǎn)制造到最終設(shè)備報(bào)銷所造成的直接和間接CO2的排放量之和。而在目前的市場中,R290、CO2、R717中、R718、R1233zd(E)、R1234ze(E)、R1234ze(Z)以及R32等新冷媒已經(jīng)在常規(guī)熱泵產(chǎn)品、中高溫?zé)岜谩⒏邷責(zé)岜玫仍O(shè)備與系統(tǒng)中開始逐漸應(yīng)用。
(本內(nèi)容為其在“CHPC·中國熱泵”2023熱泵產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會總結(jié)報(bào)告發(fā)言,通過編輯整理成文)


