根据美国国家标准与技术研究院(NIST)的一项新计算研究，十多种化学混合物可以作为替代制冷剂，不会像今天的制冷剂那样加热大气，也不会起火。
美国国家标准与技术研究院的研究确定了22种“最佳”不易燃或易燃易燃混合物，其全球变暖潜能值(GWP) - 即释放到大气中时气体将被捕获的热量的量度 - 比现有的车用空调标准制冷剂(AC) )，称为R-134a(四氟乙烷)。
【资料图】
大多数已确定的混合物将R-134a与一种或两种其他商业制冷剂结合在一起。
新的NIST分析是针对美国军方进行的，但也适用于家用和汽车交流系统等民用应用，是2017年NIST研究的后续行动，该研究发现所有单组分，气候友好型制冷剂均为至少略微易燃。该研究表明混合物可能提供最佳解决方案。
“军方坚持要求非易燃混合物，但民用应用正在越来越多地转向至少轻微易燃的混合物，”NIST机械工程师和研究的主要作者伊恩贝尔说。
为了帮助减少全球变暖，包括美国在内的近200个国家在2016年同意修订“蒙特利尔议定书”，以便在本世纪中期逐步减少大多数交流系统中使用的制冷剂。部分淘汰而不是完全淘汰，认识到需要选择替代品的复杂选择。
对于这项新研究，NIST的研究人员在一系列压力，可燃性和GWP值范围内选择了13种流体，这些流体可能产生具有所需特性的混合物。所有流体的毒性都很低并且可商购。研究人员对13种液体中的两种或三种的所有可能组合进行了广泛的评估。
这些液体包括氢氟烯烃，它具有非常低的GWP但是温和易燃; 具有中到高GWP的不可燃氢氟烃(HFCs); 轻度易燃的氢氟碳化合物; 和二氧化碳是不可燃的并且还具有非常低的GWP为1，但会提高混合物的操作压力，这是不希望的。
NIST的研究人员没有发现任何符合所有预期约束条件的混合物 - 不燃性，低GWP，高效率(每单位工作冷却)，以及与R-134a基线系统相似的总体冷却能力。
该研究确定了14种不易燃混合物，与R-134a的GWP为1300相比，其GWP降低最多为51%。另外8种混合物略微易燃，其GWP降低幅度高达99%。研究人员在详细的制冷循环模型中模拟了这22种混合物的性能。该研究使用计算工具进行; 研究人员计划进行实验室实验以验证结果。
该研究揭示了几种趋势。与R-134a相比，最有前途的不易燃混合物的效率略低。这些不易燃混合物的GWP限值较低，为640; 这是因为混合物中需要大量的R-134a来抑制低全球升温潜能值流体的可燃性。含有大量二氧化碳的其他混合物也是不可燃的，但与R-134a相比，它们的效率非常低，并且不被认为是可行的替代品。
随着GWP和可燃性，效率也有增加的总趋势。这是因为较低全球升温潜能值的流体往往是更复杂的分子，这种复杂性会阻碍制冷性能。
“我们发现的"好"混合物非常边缘不易燃，”贝尔警告说。“这并不意味着他们在适当的环境下仍然不会燃烧。我们需要谨慎，因为这是一种黑暗的艺术。有一个基本的权衡：如果你真的想要不燃烧和效率，你不会两者兼得。你会得到其中一个。“
本文由用户上传，如有侵权请联系删除！标签：
