【中國制冷網】引言：目前，國內空調廠家在空調產品制冷劑替代產品的研究和嘗試一直都沒有停止過，雖然他們的嘗試大多是跟隨國外空調廠家的步伐，但對于他們的這種精神，我們必須點贊。
眾所周知，冷媒是中央空調完成制冷或者制熱的關鍵載體，目前國產中央空調產品中主要使用的兩大冷媒就是R22與R410A。但在家庭中央空調設備中，基本上就是R410A的天下。
據百度百科介紹，R-410A制冷劑屬于HFC型近共沸環保制冷劑(完全不含破壞臭氧層的CFC、HCFC)，得到世界絕大多數國家的認可并推薦的主流中高溫環保制冷劑，廣泛用于新冷凍設備上的初裝和維修過程中的再添加。符合美國環保組織EPA、SNAP和UL的標準，符合美國采暖、制冷空調工程師協會(ASHRAE)的A1安全等級類別(這是最高的級別，對人身體無害)。
R410A制冷劑是一款由HFC類物質組成的混配制冷劑，不含任何破壞臭氧層的物質，其ODP值為零。與R22相比，R410A的制冷量顯著提高，因此為設計更小更緊湊的空調設備提供了可能。R-410A作為當今廣泛使用的中高溫制冷劑，目前主要應用于家用空調、中小型商用空調(中小型單元式空調、戶式中央空調、多聯機)、移動空調、除濕機、冷凍式干燥器、船用制冷設備、工業制冷等制冷設備。并且由于R410A具有近共沸的物性，在整個運行范圍內，制冷劑溫度滑移小于0.2℃，R410A在制冷空調系統中不會發生顯著的分離，即不會由于泄漏而改變制冷劑的成分，因此在售后維修再補充過程中，無需排放掉系統中剩余的制冷劑。R410A是世界公認的空調產品中R22制冷劑的中長期替代品。
但是，這并不意味著410A沒有缺點，不然也不會是以替代品的身份出現。我們一般評價一款制冷劑的優缺點，主要從其性能、安全性、經濟性以及環境問題等方面考慮。前面介紹過，R410A制冷劑無毒、不含任何破壞臭氧層的物質，其ODP值為零，但卻存在壓力高、能力偏低等缺點。比如在安裝方面，由于R410A的壓力高，而且是混合制冷劑，對安裝的要求比R22嚴格，需要特別注意保持空調系統的清潔、干燥與密封，所需的安裝工具也有所不同。但這并沒有阻礙R410A成為目前多聯機產品中應用最多的制冷劑。
事實上，在R410A成為多聯機產品主流制冷劑之前，不管是外資空調廠家還是中國空調廠家一直在積極研發可以采用環保制冷劑的新產品。在發達國家，分體空調從2000年就開始使用新制冷劑R410A，而商用定頻空調和VRV系統空調則在2001年開始使用R407C制冷劑。到2003年，日本廠家率先開發出使用R410A制冷劑的VRV空調系統，中國廠家要稍晚一些。不過到目前為止，國內各大空調廠家都紛紛推出了使用R410A制冷劑的空調產品。可見，中小型的空調系統采用R410A制冷劑已成為國際的趨勢。
目前，全球范圍內對制冷劑使用都是以對臭氧層破壞為0為優先考慮條件，但我們知道，未來冷媒的發展方向是除了對臭氧層破壞的值為0以外，還要讓溫室效應的系數盡可能也為0。因此，替代品終究只能是替代品。所以，這么多年來，不管是外資企業還是國產企業，也都沒有停止在中央空調產品中探索研究使用其他更新型制冷劑的可能。不過從目前的市場情況來看，雖然研究有一定的成果，但囿于種種原因，并沒有在國內大范圍的進行推廣。
2017年5月，在鈦白科技、氟產品和特殊化學品領域擁有領先市場地位的全球化學公司——科慕公司宣布，中國美的集團選用歐特昂XL55(R-452B)低全球變暖潛值(GWP)制冷劑，替代R-410A，成為美的中央空調銷往北美的單元機產品的制冷劑。
據介紹，和R-410A相比，歐特昂XL55制冷劑的產品性能得以提高，GWP更是降低超過65%。歐特昂XL55產品ASHERE分級為2L，屬于輕微可燃，在R-410A替代產品中可燃型最低。這些特性，尤其與R-410A設備的設計兼容性，使歐特昂 XL55制冷劑相較其他低GWP產品具有明顯優勢。美的中央空調研發部門團隊表示，歐特昂XL55制冷劑滿足北美單元機產品性能與品質的要求，其低GWP特性是目前比較先進的。不過據艾肯空調制冷網了解，目前使用了歐特昂XL55制冷劑的美的單元機產品僅在國外銷售，美的中央空調國內銷售的單元機產品仍然使用的是R410A制冷劑。
但不得不說，科慕公司的歐特昂系列氟化學品是低GWP解決方案領域的一項重要突破。歐特昂系列產品順應日益嚴格的全球法規要求而生，更有著總體相當甚至優于被替代品的產品性能。作為市場領先的更具環境可持續性的制冷劑供應商，科慕公司已經并將繼續投資數億美元，用于歐特昂新產品研發和產能建設，以滿足全球日益增長的低GWP解決方案需求。
除歐特昂XL55制冷劑外，CO2冷媒也是目前不少空調廠家正在嘗試使用的一種新冷媒，不過主要使用在空氣能熱水器產品上。在今年的制冷展上，三菱重工就推出了一款使用CO2冷媒的Q-TON系列商用熱泵熱水器，該產品是三菱重工于2016年年度剛從日本總部引進的新產品，在日本早有銷售，該產品在日本曾獲得平成23年度日本冷凍空調學會“技術獎”、省能量大獎“省能量中心會長獎”以及第十四屆電力負荷平均化機器熱泵蓄熱中心理事會獎，是三菱重工特意為寒冷地區開發的熱泵熱水器。該產品號稱室外溫度降至-25℃，也能提供90℃的熱水。
無獨有偶，在2015年中國熱泵展上，海爾也推出了當時實屬國內首個應用二氧化碳冷媒技術的天沐系列空氣能熱水器，該產品在當時打破了空氣能熱水器只能在華東華南地區使用的局限，能夠在-25℃至43℃的范圍內使用。另外，由于二氧化碳熱泵屬于超臨界循環，排氣溫度較高，因此海爾此款空氣能熱水器的最高出水溫度可以達到80℃，比普通空氣能熱水器出水溫度高約45%。
其實，從以上兩個事例中，大致可以看出CO2冷媒的基本特點，那就是低溫制熱。事實上，CO2作為制冷劑優點不僅限于此。據了解，CO2制冷劑還具備很多優點，比如環境友好性。CO2是天然物質，ODP=0(臭氧層潛能值為0)，GWP=1(全球氣候變暖潛能值為1)。對大氣臭氧層沒有破壞作用，可以減少全球溫室效應。 比如無毒、不燃。CO2安全無毒、不可燃，并具有良好的熱穩定性，即使在高溫下也不會分解出有害的氣體。同時，CO2制冷劑價格還便宜，來源廣泛，勿需回收，可以大大降低制冷劑替代成本，節約能源，解決化合物對環境的污染問題，具有良好的經濟性。此外，CO2制冷劑與普通潤滑劑和結構材料相兼容。可適應各種潤滑油和常見機械零部件材料，且傳熱性能和流動性能好，傳熱性能比CFC類制冷劑好。
但大家不知道的是，CO2并不是制冷界的“小鮮肉”，而是實實在在的“老男孩”。早在130多年前，CO2作為全球第一種制冷劑，它的發展原本是穩步向前的。但那時的CO2制冷，效能較為低下，19世紀30年代被效能更好的氨制冷、氟制冷逐漸淘汰。直到近些年，改頭換面CO2制冷劑以全新傲人的姿態重新出現在中國市場。此時的CO2制冷劑，經國家加大研發力度后，技術趨于成熟，效能提高了不止一個級別，最重要的是，它找到了自己的市場定位：低溫以及超低溫制冷。
目前，CO2做為一種自然工質，環保無毒，安全可靠，經濟節能，在-28℃以下，溫度越低、規模越大，其能效比高、經濟投資少的優勢就越明顯，且與氨制冷不同，從不會污染食品，所以多用于低溫、超低溫制冷，以及速凍隧道、食品冷凍。
但CO2冷媒也有很明顯的缺點，因為CO2制冷的運行壓力是氨制冷的3倍，由此引起的一系列配套是現在還未徹底解決的硬傷。運行壓力大，隨之帶來的是設備要求高，必須能在高壓環境下正常工作運轉，這就對配件提出了相當高的要求。而國內，想要得到CO2的相關配件并不容易，國內尚未制定相關標準，一切全憑企業自覺，配件的研發和生產并未跟上CO2發展的步伐。然后，高壓制冷系統的運轉，對維護人員、操作人員提出了更高的專業要求，如果說以往維護人員專業知識沒怎么跟上，那就更不可能滿足CO2制冷設備維護的需要了。
再加上二氧化碳冷媒技術一直掌握在少數歐美、日本發達國家手中，中國鮮有涉及。因此，盡管CO2制冷有諸多好處，在中國也只能說是剛剛起步，它的盛世，還需要耐心等待一段時間。
事實上，不管是歐特昂XL55制冷劑，還是CO2冷媒，空調廠家在空調產品制冷劑替代產品的研究和嘗試一直都沒有停止過，未來也有很長的一段路國內要走。雖然他們的嘗試大多是跟隨國外空調廠家的步伐，但對于他們的這種精神，我們必須點贊。