R32，R452B，R454B：可以使用哪些低GWP制冷剂替代R410A？

2016年《蒙特利尔议定书的基加利修正案》以及其他限制条例，例如欧洲的F-Gas法规，已开始逐步淘汰R410A和其他HFC。

目的是减少直接的碳排放，并减缓全球变暖。这些制冷剂的合适替代品清单很多。R32，R454B和R452B各有优点。

它们都是具有有趣的性能和效率功能的低全球升温潜能值替代品。

合适的替代方案列表非常简短，但正在不断扩充

一种新型轻度可燃制冷剂 A2L 是本次讨论的一个议题。客户正在专门测试 R32、R1234yf 和 R1234ze 制冷剂，因为它们具备低全球变暖潜能值 (GWP)、臭氧破坏潜能值 (ODP) 和相对较低的可燃性。

之前用 R32 进行的试验非常令人满意，这种物质似乎可能成为市场中保留的替代方案。中国的暖通空调行业正在关注这种制冷剂。表 1 显示了 ODP 和 GWP 影响数据。R32 的 GWP 水平适中，但相比 R410A，R32 的 GWP 只有其三分之一。

制冷剂	ODP (R11=1.0)	GWP IPCC AR4 (CO2 = 1)
R22	0.055	1810
R410A	0	2088
R407C	0	1770
R32	0	675
R1234yf	0	4
R290	0	6.3
CO2	0	1

可燃性和毒性是两项安全评估指数。通常，制冷剂可燃性越低，其 GWP 越高。R32 属于 2 级，即中等可燃性制冷剂，而 R290 的可燃性更高，属于 3 级。

R32 的毒性等级与当前诸如 R410A 和 R22 的等制冷剂相等，属于“A”级 - 低毒性。

热力学属性对系统和压缩机性能有着比较大的影响。图 1 简要总结了 R32 和 R410A 的对比。

R32 和 R410A 的对比

饱和压力： R32 与 R410A 压力相近。这样基于 R410A 平台开发 R32 系统更加容易。
临界温度： R32 临界温度更高，因此 COP 更高。
蒸发潜热：蒸发 R32 所需热量高于 R410A，因此单位制冷量所需质量流量速度更小，COP 更高。
等熵效率：这可以影响系统压力比和排气温度。因此 R32 的压力比略高于 R410A。
容积制冷量： R32 的容积制冷量远高于 R410A，因此可以减小系统管道尺寸并提高效率。
密度： R32 的密度远小于 R410A，因此充注量更小，但由于 GWP 的测量单位是千克，因此系统中制冷剂的总体气候影响低于 GWP 建议值。

综上所述，R410A、R32 具有更好的系统性能，而且所需制冷剂充注量较小。但一个重要的问题是，R32 的排气温度较高。其直接后果是油降解会导致各种压缩机故障，例如轴承咬死、低系统性能和低压缩机性能。因此，排气温度应限制在一个可接受的水平，确保系统和压缩机正常工作。通常，可以通过制冷剂控制排气温度。液体喷射可以直接解决排气温度过高的问题。如图 2 所示，一部分冷凝液体通过电子喷油阀注入涡旋压缩机以吸收中间压缩气体的热量，然后汽化。因此，排气温度可得到有效降低。并且注入液体的质量流量速度可以通过喷油阀来轻松地进行调节。