何志超 馮海杰 余雄輝

（1.珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070；2.廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院 廣東珠海 519090）

整體式空調(diào)系統(tǒng)中R32替換R410A的對比分析

何志超1馮海杰2余雄輝1

（1.珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070；2.廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院 廣東珠海 519090）

為了可持續(xù)發(fā)展，積極應(yīng)對氣候變化，使用環(huán)保制冷劑已成為空調(diào)行業(yè)的發(fā)展趨勢，且各空調(diào)廠家環(huán)保制冷劑的替換已經(jīng)進入實質(zhì)性階段。本文主要對整體式空調(diào)系統(tǒng)中使用R32與R410A冷媒在環(huán)保、安全、能效和成本方面進行了對比。在各種實驗條件下，R32系統(tǒng)的性能不低于R410A系統(tǒng)，在能力能效相當(dāng)?shù)那闆r下，灌注量減小約15%～20%，灌注量的變化，無論對于整機成本的降低，還是后續(xù)碳稅的減少都起了重要作用。

整體式空調(diào)；R32；R410A；配置；成本

1 引言

目前各空調(diào)廠家都在積極的進行環(huán)保制冷劑的替代工作，替代R22的方案有R410A、R407C、R134A和R32等制冷劑，由于R410A的運行效率高和對環(huán)境的總體影響更小，所以R410A在空調(diào)系統(tǒng)中被廣泛使用。

由于各發(fā)達國家對環(huán)境的重視，為了控制并降低碳排放，歐盟等地區(qū)使用碳排放配額限制，而澳洲新實施了碳稅法案，法案強制規(guī)定對排放每噸溫室氣體需支付一定額度的稅款，新碳稅法案的實施，將會間接導(dǎo)致空調(diào)企業(yè)整機成本的大幅上升，為了提高競爭力，保護我們賴以生存的環(huán)境，開發(fā)替代普遍使用的制冷劑R410A變得非常必要。而R32作為R410A的主要成分之一，其有著ODP值為0，GWP值約為R410A的40%等環(huán)保優(yōu)勢，以及微可燃性，被大家所認可。本文從理論和實際案例出發(fā)，分別將R32和R410A在環(huán)保、安全、能效和成本方面進行了比較，并結(jié)合定頻整體式空調(diào)上的應(yīng)用進行分析。

2 制冷劑的對比

2.1 GWP值以及碳稅征收

各發(fā)展中國家征收碳稅是為了控制溫室氣體的排放，控制大氣中CO2的比例，而GWP是制

冷劑是全球變暖潛能值，所以GWP值的大小是碳稅征收的指標。以澳大利亞《清潔能源法》為例，這一法案強制規(guī)定了對于排放每噸溫室氣體征收的標準。

GWP表示全球變暖潛能值，值越小表示對環(huán)境的影響越小，由表1可知，R32制冷劑征收的稅額約為R410A的1/3。

2.2 R32燃燒安全性分析

目前使用的可燃性制冷劑主要有R290和R32，而R290屬于A3類高可燃性制冷劑，R32屬于A2L低可燃性中的微可燃性制冷劑，表2是幾種可燃性的制冷劑的燃燒特性對比。

由表2數(shù)值可知，R32的可燃下限為R290的7倍，燃燒強度為R290的1/5，燃燒速度為R290的1/6，可燃危害程度為R290的1/11，所以R32制冷劑可以使用在空調(diào)系統(tǒng)中，且安全性不存問題。

2.3 R32與R410A熱工性能對比

在蒸發(fā)溫度7.2℃，冷凝溫度54.4℃，吸氣溫度18.3℃，液體溫度46.1℃, 計算得到R410A和R32的熱工性能參數(shù)對比見表3。

經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，R32的單位質(zhì)量制冷量高于R410A50%左右，單位容積制冷量高于R410A14%左右，容積輸入功率比R410A大8.1%，所以在實際應(yīng)用中可以減少系統(tǒng)換熱器的配置。

表1 常用制冷劑GWP值對比以及碳稅征收標準

表2 制冷劑的燃燒特性

表3 R32與R410A理論熱工性能對比

表4 整體式單冷系統(tǒng)中驗證不同制冷劑配置差異

表5 整體式熱泵系統(tǒng)中不同制冷劑主要配置差異

3 在空調(diào)系統(tǒng)中替代R410A對比

3.1 單冷系統(tǒng)對比

采用12000Btu的整體式單冷機型，利用R32和R410A制冷劑進行匹配實驗對比。在相同能效情況下，在殼體尺寸、風(fēng)機系統(tǒng)等方面相同的情況下，調(diào)整兩器大小，最終達到制冷能力和EER基本相同。

表4對比發(fā)現(xiàn)，在滿足要求的情況下，以及相同制冷量和EER的情況下，其壓縮機和兩器配置容量減少，壓縮機容積減小0.6cm3，冷媒灌注量減少40%，蒸發(fā)器尺寸寬度和U管數(shù)減少25%；冷凝器的寬度和管徑同樣也有減小，所以，在滿足相同制冷量和EER的情況下，其配置減小，可以大幅降低系統(tǒng)的配置成本。

3.2 熱泵系統(tǒng)對比

采用12000Btu的整體式熱泵機型，利用R32和R410A制冷劑進行匹配實驗對比。熱泵系統(tǒng)對比中，同樣殼體不變、風(fēng)機系統(tǒng)不變、為了確保制熱能力，蒸發(fā)器與使用R410A時相同，在確保熱泵系統(tǒng)性能相當(dāng)?shù)那闆r下，進行了匹配對比，系統(tǒng)配置差異如表5。

從表5中數(shù)據(jù)可知，保證相同的能力能效下，R32系統(tǒng)在冷媒量減少24%，室外冷凝器減少半排管后，制冷制熱能力相當(dāng)，能效則有6.3%的提升，優(yōu)于原R410A系統(tǒng)。

由此可以看出，在確保相同性能，以及系統(tǒng)可靠性運行的前提下，使用R32制冷劑，壓縮機排量、灌注量和兩器均有減少，能有效降低材料成本。

4 結(jié)論

（1）使用R32制冷劑在根據(jù)全球變暖潛能值GWP值征收的碳稅方面，R32制冷劑征收的稅額約為R410A的1/3，可以有效降低空調(diào)的成本。

（2）R32與同樣是可燃制冷劑的R290相比，其可燃危害程度為 R290的1/11，屬于微可燃性制冷劑，在空調(diào)上使用不存在安全問題。

（3）在系統(tǒng)匹配試驗中，使用R32制冷劑，在確保性能和可靠性的前提下，R32系統(tǒng)在壓縮機排量、灌注量以及兩器配置上比R410A系統(tǒng)均有較大幅度的減小，能大幅度的降低空調(diào)的材料成本。

［1］ 張明杰, 付裕, 于世鵬, 丁爽. 低GWP值的R410A替代制冷劑在家用空調(diào)的實驗研究. 2013年家用電器技術(shù)大會?論文集

［2］ 魏鵬, 姜勝磊, 黃昌鐸. R32制冷劑在定頻空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 2014年家電科技.

The contrast analysis of R32 replacement for R410A in integral air conditioning system

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（1.GREE Electric Appliance Incorporate of Zhuhai Zhuhai 519070；2.Guangdong Polytechnic of Science and Technology Zhuhai 519090)

In order to sustainable development, and actively respond to climate change, the use of environmentally friendly refrigerants has become the air conditioning industry trends, and the replacement of the air conditioner manufacturers of environmental refrigerant has entered a substantive stage. In this paper, the R32 and R410A refrigerant are compared in the environment, safety, energy efficiency and cost in the integral air conditioning system. In various experimental conditions, the performance of the R32 system is higher than that of the R410A system, In the case of the ability and energy efficiency, the perfusion volume decreases about 15%～20%, the changes of perfusion quantity, the reduction of the whole machine cost and the reduction of carbon tax are important.

Integral air conditioning; R32; R410A; Configuration; Cost