减压发生喷射吸收复合制冷技术优势比较分析

　　0 引言

　　温室气体排放加剧, 正日益威胁人类生存环境。为了抑制这日趋恶化的环境, 人类所从事的产品生产必须要用科学的方法来甄别其环保属性。当今所谓的环保燃气溴化锂集中空调, 它同样要向外排放温室气体二氧化碳, 而且制造成本又高, 其能效比也不尽人意( 即把热能和电能换算成统一的一次能耗标准后的比较) , 说明其性价比并不高, 它只适用于电力短缺地区,或是需调节电力负荷变化之处。对于压缩变相无氟制冷技术来说, 虽然没有大气臭氧层破坏之虞, 但在其能源消耗中亦有二氧化碳气体间接产生的可能, 所以说真正意义的环保产品须从以下4方面进行考量:

　　(1) 首先是没有破坏大气臭氧层的气体排放, 应以臭氧损耗潜能(ODP)为衡量标准;

　　(2) 温室气体排放应尽可能低, 须以全球变暖潜能(GWP)为衡量标准;

　　(3) 设备运行时耗能量要少;

　　(4) 所生产的制冷设备耗用原材料要少( 因为原材料资源的消耗也会对环境起着不可估量的破坏作用)。基于以上4种因素综合判断, 才能科学地衡量制冷设备是否具有环保特性。

　　制冷和空调系统运行时需要能量, 在大部分情况下, 能量来自于电力和矿物燃料的直接消耗。煤、石油和天然气燃料生产电力时都产生了二氧化碳, 并将它排放到大气中。制冷和空调系统运行时也对全球变暖起作用。所以我们应特别强调其环保属性。

　　1 环保优势突出

　　减压发生喷射吸收复合式制冷技术^[1]。是采用双工质循环, 一种工质是制冷剂, 另一种工质是吸收剂。其工作原理见文献^[2]。这里只是说明该制冷技术可采用什么样的工质对及其对环境的影响。

　　该制冷技术最理想的制冷工质对是氨与水, 也可以采用TFE/NMP和TFE/E181等优良工质对。氨是极易溶于水, 其比容小, 潜热大, 价格低廉, 能效高, 传热性好, 且易检漏, 含水余地大, 管径小, ODP值为零,GWP值亦为零, 是很好的环保制冷工质, 但其有毒、易爆炸, 需认真对待。一百多年使用历史表明, 氨的安全性记录是好的, 须找到其更好的安全办法, 如: 减少充灌量, 增大循环量, 降低其运行压力等。为了应对全球气候变暖的趋势, 目前世界上又重新掀起对这一古老制冷剂研究的热潮。

　　特别是在欧、美、日、韩一些发达国家所研究的GAX 吸收式制冷技术, 他们所采用的制冷工质对是氨与水, 并进行了较长的商业化运作, 而且要逐步推向家庭。为了打消人们对氨气使用危险性的顾虑, 可以采取有效的技术措施与手段, 完全可以杜绝氨气泄漏会伤及人的事故发生。也可以采用TFE/NMP及TFE/E181这两种工质对来代替氨/水, 只是它们的成本较高。TFE为制冷剂, 其化学式为CF₃CH₂OH, 凝固点-45℃, 沸点75℃;NMP和E181均为吸收剂, 化学式分别为C₅H₉NO和CH₃(OC₂H₄)₃OCH₃, 沸点分别为204℃和275.3℃, 凝固点分别为-25℃和-28℃。而TFE/NMP和TFE/E181工质对具有工作温度范围广、在真空状态下工作无爆炸危险、循环COP值较高、工质热 稳定性好、在正常的工作温度下不会因受热而分解、对常用金属无腐蚀性、无毒、不燃烧、无结晶等优点。其主要缺点是蒸发潜热较小。TFE/NMP 工质对的性能良好, 是目前正在使用的吸收式制冷工质对所无法比拟的, 因而具有非常良好的应用前景。