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熱泵技術(shù)的推廣過(guò)程中,低碳化研發(fā)應用至關(guān)重要!

  熱泵技術(shù)的推廣應用能有效降低用戶(hù)的二氧化碳排放,但熱泵設備生產(chǎn)、安裝、維護、拆除等也會(huì )產(chǎn)生二氧化碳或非二氧化碳溫室氣體的排放,應注重熱泵技術(shù)自身低碳化研發(fā)和應用。

  熱泵常采用制冷劑,制冷劑在熱泵系統中不斷循環(huán),并通過(guò)自身的相態(tài)或狀態(tài)變化實(shí)現制熱功能。制冷劑是非二氧化碳溫室氣體排放關(guān)注的重點(diǎn)。數據表明,2019年我國由于建筑熱泵制冷所造成的的制冷劑泄漏相當于排放約1.1億tCO2-eq,2020年排放約1.3億tCO2-eq,主要來(lái)自于家用空調器的維修、拆解過(guò)程和商用空調的拆解過(guò)程。制冷劑溫室效應一般采用全球變暖潛能(Global Warming Potential, GWP)指標衡量,表示非二氧化碳氣體中一個(gè)碳原子與二氧化碳氣體中一個(gè)碳原子所產(chǎn)生的溫室效應之比。另一個(gè)表示制冷劑環(huán)境影響的指標是臭氧破壞潛能(Ozone Depletion Potential, ODP),指制冷劑對臭氧層的破壞能力大小,以R12的破壞能力為基準1。表4-7給出了幾種常見(jiàn)制冷劑的GWP和ODP值。

熱泵技術(shù)的推廣過(guò)程中,低碳化研發(fā)應用至關(guān)重要!

  因此,如現在正大量應用的HFC類(lèi)制冷劑,盡管從質(zhì)量上來(lái)說(shuō)排放量遠小于二氧化碳,但其GWP值相對較高,對氣候變化的影響不容輕視。誠然,HCFC、HFC類(lèi)制冷劑只有排放到大氣中才會(huì )產(chǎn)生溫室效應,形成碳排放。理論上,通過(guò)改進(jìn)密封工藝,實(shí)現熱泵運行過(guò)程中的無(wú)泄漏,可實(shí)現運行過(guò)程中的制冷劑零碳排放。目前,我國熱泵制造、安裝技術(shù)水平已使熱泵系統制冷劑運行泄漏量顯著(zhù)減少。只要繼續改進(jìn)密封工藝,并嚴格監管,杜絕固定熱泵機組運行泄漏是完全可實(shí)現的。而對于汽車(chē)熱泵等移動(dòng)設備,由于其處于劇烈振動(dòng)中,做到無(wú)泄漏有一定困難,應該發(fā)展新型的低GWP熱泵制冷方式,如采用二氧化碳等自然工質(zhì)。

  目前制冷劑實(shí)際排放出現在維修和拆除過(guò)程中。尤其是住宅建筑分體熱泵空調,移機或廢棄時(shí)多直接將制冷劑放空到環(huán)境中。在集中大型熱泵機組的維修中,也有向大氣直接放空的現象。需通過(guò)嚴格的政策機制,形成制冷劑回收制度,禁止各種場(chǎng)合下的制冷劑直接排放,可有效消除這部分非二氧化碳溫室氣體排放。近年來(lái),制冷劑的回收和再利用技術(shù)開(kāi)始研發(fā),但成本較高。若從避免排放的角度,當回收制冷劑難以處理和再利用時(shí),可以采用燃燒方式,使其轉變?yōu)槎趸寂欧?,GWP降為1。

  《蒙特利爾議定書(shū)基加利修正案》規定,發(fā)達國家從2019年開(kāi)始凍結,發(fā)展中國家從2024(中國)或2029(印度)開(kāi)始凍結并削減高GWP制冷劑,分別到2035年和2045年達到凍結年度產(chǎn)量的15%(發(fā)達國家)或20%(中國)。我國目前正處在淘汰HCFC類(lèi)(如R22)制冷劑的階段,將在2030年完成;2024年開(kāi)始淘汰HFC類(lèi)(如R134a、R410A、R407C等)制冷劑,未來(lái)我國制冷劑的發(fā)展趨勢如圖4-14所示。制冷劑替代一方面是積極研發(fā)零ODP、低GWP的合成化合物,另一方面是采用自然工質(zhì),如二氧化碳、水、CH類(lèi)化合物等,并重新評估其在熱泵領(lǐng)域中的應用前景。

熱泵技術(shù)的推廣過(guò)程中,低碳化研發(fā)應用至關(guān)重要!

  除此之外,還應關(guān)注熱泵設備生產(chǎn)、運輸、安裝、維護、改造及拆除等環(huán)節、熱泵技術(shù)相關(guān)企業(yè)和上下游企業(yè)中的二氧化碳和非二氧化碳類(lèi)溫室氣體排放,在加大熱泵技術(shù)應用的同時(shí),降低其自身的碳排放。

標簽: 熱泵  

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