清華大學(xué)熱能工程系教授、博導(dǎo)史琳教授:
各位同行,各位朋友下午好!我和前面大家講的東西不太一樣,我聽(tīng)了很多今天各個(gè)省市,還包括剛才方教授講國(guó)際上大的形式講了很多,對(duì)這個(gè)行業(yè)發(fā)展有很多的幫助,我今天想介紹一個(gè)非常具體問(wèn)題,就是熱泵工質(zhì)的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題其實(shí)也是無(wú)解的問(wèn)題。它可能會(huì)對(duì)這個(gè)行業(yè)有一些影響,所以在這簡(jiǎn)單介紹一下。
因?yàn)?,我覺(jué)得今天大家參加廠家多,或者大家關(guān)注更多是地埋管,或者是建筑制冷供暖方式。各種各樣的熱泵都會(huì)牽涉到目前幾個(gè)問(wèn)題,一個(gè)是怎么樣找到合適的熱泵來(lái)做?再一個(gè)熱泵地方有沒(méi)有用戶?這一塊熱泵是不是和發(fā)展關(guān)鍵一個(gè)問(wèn)題。因?yàn)榈卦礋岜镁褪堑叵碌芈窆?,不管什么建筑,反正能用一些?/span>
在工業(yè),或者高溫?zé)岜?,找到就近有用戶用這個(gè)熱泵的問(wèn)題。再一個(gè)熱泵牽涉到用什么工質(zhì)?第三個(gè)就是系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與匹配,發(fā)揮更好的經(jīng)濟(jì)性,更能源節(jié)能型等等方面。熱泵實(shí)際上今天可能大家更關(guān)注這種常溫?zé)岜?,為建筑供暖。我這邊大體上分兩類,一類就是叫常溫,產(chǎn)生30多度到50多度熱水供暖和生活熱水方面,這一塊現(xiàn)在用了工質(zhì)方面比如說(shuō)比較典型22或者410A或者134A這方面。
熱泵還有一類,我們叫做中高溫?zé)岜茫@個(gè)現(xiàn)在壓縮基本最高到95度。這個(gè)熱泵在工業(yè)上有永遠(yuǎn)很多用處,特別在一些余熱回收有很多月初。包括油田聯(lián)合站原油分離與集輸,化工工業(yè),印染行業(yè),干燥行業(yè),海水淡化,建筑物供暖等等。典型工質(zhì),R134A,R123,R124等等這些工質(zhì)。
從國(guó)外來(lái)說(shuō),從工質(zhì)方面主要也是純工質(zhì)和混合物方面兩類,根據(jù)工質(zhì)配套壓縮機(jī),還有配套高效換熱技術(shù),還有各種各樣的結(jié)構(gòu)形式。國(guó)內(nèi)從熱泵本身來(lái)說(shuō),熱泵本身來(lái)說(shuō)目前在國(guó)內(nèi)還是R22的主要現(xiàn)在應(yīng)用的場(chǎng)合,包括常溫?zé)岜眠@一塊。高溫?zé)岜锰旖虼髮W(xué)從90年代初的時(shí)候,天津大學(xué)研究中高溫?zé)岜?,后續(xù)研究了混合工質(zhì)。2001年的時(shí)候,清華基于過(guò)壓縮機(jī)自主技術(shù)比較缺乏,包括我們以前在做制冷機(jī)替代方面研究,所以開(kāi)發(fā)了一系列叫做中高溫的工質(zhì),實(shí)際上是一種新的研發(fā)思路。
這是工質(zhì)方面主要是常溫和中高溫現(xiàn)在一些現(xiàn)狀,實(shí)際上其他熱泵技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟的。我們希望把工質(zhì)改變,就用常溫壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生高溫,這一塊應(yīng)該是這樣的研發(fā)思路。所以,當(dāng)時(shí)核心重點(diǎn)就到了中高溫工質(zhì)怎么選擇?那么,我們?cè)谟龅綗岜霉べ|(zhì)的時(shí)候,現(xiàn)在有時(shí)候可能特別在常溫的時(shí)候,至少在國(guó)內(nèi)就選R22,不選別的,覺(jué)得沒(méi)有問(wèn)題。實(shí)際上很快有這個(gè)問(wèn)題,到底選那個(gè)工質(zhì)?
一個(gè)環(huán)?,F(xiàn)在是非常關(guān)注,主要關(guān)心就是一個(gè)臭氧破壞潛能,全球變暖。還有安全性,是不是有毒,可燃。還有實(shí)現(xiàn)性,與壓縮機(jī)材料,用什么油都是需要思考。還有熱泵性能,就要實(shí)現(xiàn)熱泵性能一個(gè)主要部分,還有工質(zhì)是不是能批量生產(chǎn),價(jià)格怎么樣?這是選擇工質(zhì)的時(shí)候一個(gè)大的原則。實(shí)際上對(duì)現(xiàn)在來(lái)說(shuō),對(duì)工質(zhì)選擇為什么說(shuō)大家很快要關(guān)注,因?yàn)镽22已經(jīng)寫在要替代的日程表上面。
現(xiàn)在影響最大就是2007年關(guān)于加速淘汰HCFCS,在國(guó)內(nèi)是主要代表的工質(zhì)。那么發(fā)達(dá)國(guó)家2015年就要削減90%,對(duì)我們國(guó)家來(lái)說(shuō)明年就要凍結(jié)了,凍結(jié)了到平均水平。2015年就要削減10%,大家逐步有一個(gè)規(guī)劃,到2030年只允許剩下2.5%,這個(gè)行業(yè)格局會(huì)有什么樣變化?2015年要淘汰,整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)才能跟上,才能真正實(shí)現(xiàn)淘汰,現(xiàn)在都在緊鑼密鼓做。
工質(zhì)的發(fā)展階段(據(jù)現(xiàn)場(chǎng)PPT)
目前發(fā)展階段,追求就是零ODP,為什么加強(qiáng)淘汰HCFCS,就是因?yàn)榱鉕DP?,F(xiàn)在到第四個(gè)階段,已經(jīng)到實(shí)施這個(gè)階段了,那么在國(guó)際上我們有4個(gè)替代思路,一種就是把HFC,如HFC134A可能還要使用,32也好,152A也好,可能都會(huì)長(zhǎng)期應(yīng)用。還有一些新型工質(zhì),一種就是氫氟類等等。那么,目前是什么狀況?就是說(shuō)從今年4月份,今年咱們制冷大會(huì)上在4月份在北京開(kāi),制冷展上美國(guó)杜邦做出的方案,將來(lái)從什么地方替代?更多采用DR3,DR5,實(shí)際上這是集中混合物,包括直接用1234YF,特點(diǎn)就是GWP特別低。他這個(gè)混合物就是幾百個(gè)量級(jí),大家追求低的GWP。
可以看到如果把410A作為一個(gè)基準(zhǔn),實(shí)際上這些物質(zhì)除了32比他好一些,其他物質(zhì)理論制冷量好。現(xiàn)在新的特點(diǎn),新的環(huán)境性能比較好的物質(zhì),大概都會(huì)有這個(gè)基本都是R這個(gè)級(jí)別。
實(shí)際上這些都是新的動(dòng)向和趨勢(shì),那么在這里主要由兩個(gè)現(xiàn)在大家比較關(guān)注,就是A3對(duì)原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn),原來(lái)可燃性沒(méi)有可燃性,低可然和強(qiáng)可然這三類,現(xiàn)在在低可然里面重新把他區(qū)分出來(lái),叫做A2L,特別低的可燃性,是拿這個(gè)傳播速度來(lái)分,把32、143A,還有1234YF,還有NH3等列入微燃2L等級(jí)。
再一個(gè)我們關(guān)心不光要關(guān)心直接恒溫效應(yīng),還要關(guān)心制冷耗電,還要關(guān)心綜合效應(yīng),長(zhǎng)期的直接的制冷機(jī)排放,還有包括耗電以后折合對(duì)溫室氣體排放,這也是國(guó)外一個(gè)人在2010年比較現(xiàn)在有可能會(huì)替代22的所有的目前提到這些替代物。它隨著總體效應(yīng)加起來(lái)總體效應(yīng),可能是32最好,實(shí)際上這些非常低,但是綜合效應(yīng)不一定是最好,這一塊有一個(gè)直接的數(shù)據(jù)。
這樣最后給大家看一下我們國(guó)家在制冷工質(zhì)方面替代方面參考方案,經(jīng)過(guò)上面考慮,我們國(guó)家在各個(gè)行業(yè),本身有一個(gè)近期替代方案,和潛在長(zhǎng)期的替代方案。關(guān)于熱泵方面分熱泵和熱水器這方面,現(xiàn)在是22,在這個(gè)近期比較成熟的可能134A、410A等等。還有潛在長(zhǎng)期包括CO2,HFC-32,HC290等等。在其他行業(yè)方面,包括工商制冷方面熱泵,包括實(shí)際上我們很多都和空調(diào)這邊要是說(shuō)常溫?zé)岜?。這些方案是制冷學(xué)會(huì)和在國(guó)家環(huán)保部組織下去做這個(gè)研究,參考的方案。
我國(guó)主要制冷工質(zhì)替代的參考方案(據(jù)現(xiàn)場(chǎng)PPT)
最后,我想就是說(shuō)工質(zhì)是一個(gè)沒(méi)解的方案,提供給大家信息。中國(guó)熱泵工質(zhì)思考,和制冷工質(zhì)基本上比較一回事。只是說(shuō)熱泵含有中高溫特點(diǎn),那么一個(gè)實(shí)際上22目前實(shí)際上替代還是有不確定性,但是我們國(guó)家已經(jīng)有一些方案,包括我們國(guó)家有和聯(lián)合國(guó)已經(jīng)資助在做,所以這一塊環(huán)保部與國(guó)家方案替代性是勢(shì)在必行,到底哪個(gè)行業(yè),到底哪類東西還有不確定因素。
現(xiàn)在這個(gè)時(shí)期,大家做減少工質(zhì)充灌量,還有減少泄漏量等技術(shù)措施方面,少HCFCs的消費(fèi)。關(guān)于可燃工質(zhì),建議以更開(kāi)放的態(tài)度來(lái)對(duì)待,加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范的制定和執(zhí)行。新形勢(shì)下中高溫?zé)岜霉べ|(zhì)的評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)研究基帶加強(qiáng)。
最后現(xiàn)在有幾個(gè)關(guān)于工質(zhì)比較全面描述,有幾個(gè)報(bào)告提供給大家有興趣可以看,一個(gè)是中國(guó)科協(xié)制冷學(xué)科發(fā)展研究報(bào)告2010-2011。還有制冷學(xué)會(huì)制冷科協(xié)技術(shù)戰(zhàn)略嚴(yán)重,2010-2020。還有國(guó)家環(huán)保部的多變基金資助項(xiàng)目,針對(duì)使用HFC-32制冷工質(zhì)的制冷空調(diào)設(shè)備制造與使用安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前期研究2011-2012。還有國(guó)家科技部863項(xiàng)目,工商制冷行業(yè)限制物質(zhì)的減排及替代應(yīng)用技術(shù)研究2012-2014。這些研究希望大家關(guān)注工質(zhì)這一塊進(jìn)展。
謝謝大家!
責(zé)編:dhl