數(shù)據(jù)中心浪潮起，制冷技術(shù)在變化

　　【中國(guó)制冷網(wǎng)】制冷劑市場(chǎng)和產(chǎn)品在過(guò)去的30年發(fā)生了巨大的變化，因?yàn)槿藗儗?duì)一些制冷劑產(chǎn)品破壞環(huán)境的認(rèn)識(shí)導(dǎo)致其逐步淘汰和更換。當(dāng)然，這也對(duì)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，并面臨著盡可能保持環(huán)境友好的挑戰(zhàn)。

　　氯氟烴（CFCs）在20世紀(jì)50年代被譽(yù)為是制冷劑的一個(gè)巨大技術(shù)飛躍，這些無(wú)毒和非易燃的制冷劑成為了當(dāng)時(shí)采用的二氧化硫和甲基氯等制冷劑的完美替代品。20世紀(jì)70年代，人們對(duì)于環(huán)境問(wèn)題有了更深入的了解，并確定氟氯化碳是導(dǎo)致臭氧層變薄的主要原因（其作用可以保護(hù)地球免受有害的紫外線輻射），這促進(jìn)了“蒙特利爾議定書”的簽定，該協(xié)議在20世紀(jì)90年代實(shí)施，并最終淘汰了氟氯化碳和氟氯烴等制冷劑。

　　為了取代氟氯化碳和氟氯烴，制冷行業(yè)廠商開發(fā)了另一族碳氟化合物：氫氟烴（HFCs）。同樣，這種制冷劑也是無(wú)毒且不易燃的，并且具有臭氧零消耗的特性，這些產(chǎn)品如今廣泛用于冷卻行業(yè)。然而，隨著人們對(duì)氣候變化和溫室氣體排放的日益關(guān)注，這些制冷劑具有很高的全球變暖潛能值（GWP）。因此，加強(qiáng)進(jìn)一步的監(jiān)管以逐步減少這些產(chǎn)品的使用量，同時(shí)開發(fā)其他的替代品。

　　選擇有限

　　碳氟化合物的問(wèn)題在于選擇有限。通常，全球變暖潛能值（GWP）較低的碳氟化合物的分子必須是不穩(wěn)定的，并且能夠在大氣中快速分解。其結(jié)果是大多數(shù)全球變暖潛能值（GWP）較低的碳氟化合物也表現(xiàn)出一定程度的可燃性，雖然遠(yuǎn)低于高度易燃的碳?xì)浠衔铩?/p>

　　值得注意的是，非氟碳制冷劑已經(jīng)廣泛使用多年。氨水已經(jīng)被用作制冷劑超過(guò)150年，并且在可以處理其毒性和可燃性的應(yīng)用中仍然是一種極好的選擇。同樣，碳?xì)浠衔铮ㄈ绫楹投⊥椋┮驯粡V泛應(yīng)用，即使它們是高度易燃。幾乎所有在歐洲銷售的家用冰箱和冷凍柜的制冷劑都含有碳?xì)浠衔?。隨著制冷行業(yè)面臨越來(lái)越高的運(yùn)營(yíng)壓力，主要成分為二氧化碳的干冰也在大量使用。大多數(shù)大型超市的制冷設(shè)備中使用干冰。需要指出的主要一點(diǎn)是，大多數(shù)全球變暖潛能值（GWP）較低的替代品無(wú)法應(yīng)用到現(xiàn)有設(shè)備中，這一事實(shí)對(duì)制冷行業(yè)構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。

　　為了控制和逐步減少氫氟碳化合物的使用，歐洲從2015年1月開始實(shí)施歐盟溫室氟化氣體法規(guī)，簡(jiǎn)稱為F氣體法規(guī)。這解決了兩個(gè)方面的問(wèn)題：首先，具有F氣體配額上限和逐步下降過(guò)程。2015年的上限是根據(jù)2009-2012年的平均總銷售額設(shè)定的，這形成了所謂的F氣體配額。能夠在2009-2012年期間展示其銷售額的制冷企業(yè)然后按其比例從配額中獲得分配。該配額基于二氧化碳當(dāng)量噸而非實(shí)際噸數(shù)。因此，制冷企業(yè)可以銷售的實(shí)際數(shù)量與該產(chǎn)品的全球變暖潛能值（GWP）相關(guān)聯(lián)。基本上，制冷劑的全球變暖潛能值（GWP）越高，制冷企業(yè)的銷售額越少。這意味著制冷行業(yè)迅速轉(zhuǎn)向采用降低全球變暖潛能值（GWP）產(chǎn)品。

　　為逐步減少氫氟碳化合物的采用，其配額將隨著時(shí)間的推移而減少。因此，2016年和2017年，配額減少了7％，但在2018年，配額減少了37％，這對(duì)氫氟碳化合物的價(jià)格和供應(yīng)產(chǎn)生了巨大影響。逐步減少將持續(xù)到2030年，直到原來(lái)總數(shù)的21％。

　　其次，F(xiàn)氣體法規(guī)的另一方面是面臨一系列禁令，旨在快速減少高全球變暖潛能值（GWP）產(chǎn)品的使用，并隨著時(shí)間的推移降低制冷劑的全球變暖潛能值（GWP）總量。這些在2020-2030年期間生效。

　　雖然F氣體法規(guī)僅適用于歐洲，但世界其他國(guó)家現(xiàn)已同意并正在批準(zhǔn)“基加利協(xié)定”，該協(xié)議基本上反映了F氣體法規(guī)在全球?qū)嵤?，并逐步減少和禁止使用氫氟碳化合物。

　　那么將如何影響采用制冷劑的行業(yè)？制冷劑最大的消費(fèi)者之一是零售業(yè)，而該行業(yè)領(lǐng)域選擇的是R404A，也恰好是全球變暖潛能值（GWP）最高的產(chǎn)品之一略低于4000。因此，超市和零售商一直面臨著全球升溫潛能值替代品的巨大壓力，在過(guò)去的幾年里，大多數(shù)企業(yè)轉(zhuǎn)向采用其他制冷劑-最值得關(guān)注的是廣泛用于空調(diào)和冷水機(jī)組的R410A（GWP為2088）。

　　如前所述，全球變暖潛能值（GWP）最低的氟碳制冷劑屬于氟丙烯的制冷劑家族，現(xiàn)在通常稱為HFO（氫氟烯烴），例如R1234yf和R1234ze。

　　A2L類制冷劑

　　A2L類制冷劑家族全球變暖潛能值（GWP）很低，但具有低可燃性。這導(dǎo)致了出現(xiàn)了一種新的制冷劑A2L，以反映這些產(chǎn)品和被分類為A3的碳?xì)浠衔镏g的可燃性差異。可燃性特征的差異意味著在系統(tǒng)中可以安全使用的裝藥量存在差異。制冷劑安全標(biāo)準(zhǔn)EN:378允許用戶基于占用和訪問(wèn)空間來(lái)計(jì)算特定制冷劑的安全裝藥量。

　　空調(diào)行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)之一是他們選擇的產(chǎn)品R410A與R134a是數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)中使用的主要制冷劑之一，并沒(méi)有非易燃的替代品。這意味著空調(diào)行業(yè)所涉及的每個(gè)人的思維和行為都會(huì)發(fā)生變化。

　　在過(guò)去幾年中，R32已成為R410A的替代品。具有諷刺意味的是，R32實(shí)際上是一種氫氟烴（HFC），但其全球變暖潛能值（GWP）為675（R410A為2088）。它是一種A2L制冷劑，因此在設(shè)計(jì)任何系統(tǒng)時(shí)都必須考慮其可燃性?，F(xiàn)在越來(lái)越多的設(shè)備采用這種制冷劑。

　　制冷劑的未來(lái)應(yīng)用將會(huì)受到監(jiān)管法規(guī)的影響。制冷劑的全球變暖潛能值（GWP）將需要降至400以下，以確保遵守F氣體法規(guī)。正如人們所看到的，這意味著大多數(shù)使用的制冷劑將或多或少地表現(xiàn)出可燃性，這反過(guò)來(lái)將要求制冷劑標(biāo)準(zhǔn)演變和發(fā)展以確保這些產(chǎn)品的安全使用。

　　不應(yīng)忽視的是，制冷技術(shù)的發(fā)展也將發(fā)揮作用。蒸發(fā)冷卻技術(shù)不需要使用制冷劑，并在許多應(yīng)用案例中得到有效利用，特別適用于氣候干燥地區(qū)的數(shù)據(jù)中心，因?yàn)樵诘蜐穸葏^(qū)域水分更容易蒸發(fā)。目前正在研究使用液氮的非壓縮氣體技術(shù)。也許今后還會(huì)開發(fā)一些其他技術(shù)，它們將是必需的技術(shù)，因?yàn)楹翢o(wú)疑問(wèn)，隨著時(shí)間的推移，當(dāng)今世界需要越來(lái)越多的冷卻應(yīng)用。

　　因此，當(dāng)人們談?wù)撝评鋭┖椭评鋾r(shí)，可以說(shuō)沒(méi)有什么是不變的，只有變化是永恒的。