新型空调制冷剂在我局应用的节能效益研究

朱琳

(南宁铁路局计统处，广西南宁 530029)

为了减少人们生存环境的污染和达到节约能源的目的，我国将在2030年以前禁止生产和使用氟里昂制冷剂。当前我局的空调大都是多年前购置产品，使用的制冷剂基本是氟利昂类物质，本文通过总结在南宁机务段空调机上进行的新旧2种制冷剂的能耗测试，得出新型制冷剂的节电效果及经济效益。

1 新旧制冷剂简介

R22是一种HCFC制冷剂，是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要用于家用空调和低温冰箱。R22对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应，被列为第二批限用禁用的制冷剂。我国将在2030年以前全面淘汰。

HCR22系新型环保碳氢制冷剂，采用精制高纯度丙烷、丁烷等混合烷烃，通过一定重量比调和而得的，深度净化，精密配制，不损害臭氧层，无温室效应。HCR22的用量只是R22、R502的40%～55%，因此更为经济。任何类型的制冷设备如果换用HCR22，都无需进行改装，且灌充方便。

2 测试方法

通过将HCR22碳氢制冷剂替代R22制冷剂，在一个完整周期内，采取对空调机运转各项指标前后节能监测的方法，建立严密的统计方案和比较模型，分析两种制冷剂的耗电情况。

本研究选用不同厂家生产的立体柜式空调和挂壁式空调进行检测试验，以验证R22和HCR22的制冷效果、节电效果及其适应性。测试依据GB/T3485《评价企业合理用电技术导则》、GB/T16664《企业供配电系统节能监测方法》、TB10008—2007《铁路电力设计规范》进行。

为了减少因测试环境及时长的微小差异对测试结论造成影响，采取了两种方法进行测试。一种是采用电能综合分析仪详细测试在2种制冷剂下的用电情况、电流、功率因数、电压、有功功率、无功功率、耗电量等参数，分析两种制冷剂的差别;另一种采用电能计量表记录各空调机在外部环境基本一致的情况下，统计在相同时长内2种制冷剂的用电量。通过对南宁机务段办公大楼空调的用电进行对比，计算出平均节电率。

3 测试结果数据分析

3.1 采用电能综合测试仪测试数据分析(表1～5)

由表1和2可知，使用新制冷剂HCR22时测得空调风速高、风速低两种工况状态下的出口温度都低于使用原制冷剂时的出口温度，新制冷剂的制冷性能良好;使用新制冷剂时的平均工作电流均小于使用原制冷剂的工作电流，因此比较节电。

表1 空调制冷时出口温度对比

表2 空调制冷时平均工作电流对比

表3和4是用不同时长测试制冷剂产生的有功电量，对比节电效果。

表3 空调制冷时有功电量对比表(20 min)

表4 空调制冷时有功电量对比表(日用电量)

表5 空调制冷时有功电量对比(年用电量)

从电能综合测试仪测试数据来看，使用新制冷剂时的有功电量均小于使用原制冷剂的有功电量，各种空调的有功电量节电率均在18%以上，节电效果比较显著。

3.2 用电度表计量数据分析(表6)

表6 机务段办公楼空调年用电量对比

3.3 新制冷剂HCR22其他方面测试情况

3.3.1 安全性

在测试期间未出现空调机因更换制冷剂产生故障、损坏的现象。

3.3.2 适应性

在格力、长虹两个品牌的空调机上做了测试，未发生因更换HCR22制冷剂后，空调机不工作、不制冷的现象。

3.3.3 制冷效果

同一台空调机更换HCR22制冷剂后，能使室内温度下降较快，出口温度低于原制冷剂的出口温度，因此更加节电。

4 经济性分析

4.1 预期节电费用

目前该机务段共有空调机476台，总计1 065匹(1匹=735W)，在实行定额消耗管理的情况下，月需耗电19.6万kW·h，全年空调器使用期为5个月，共消耗电力98万kW·h，电费支出按丰水期用电单价1.072 2元/kW·h计算，共支出电费约105万元。如全部更换HCR制冷剂、按15.6%的节能率，每年可减少用电152 880kW·h，减少电费支出16.39万元。

4.2 成本投入回报期分析

(1)成本:HCR22制冷剂价格为300元/匹，1 065匹×300元=32万元

回报期:32万元/16.3万元=2年

即2年可收回更换制冷剂的成本。

(2)该制冷剂在空调机无泄漏、无损坏的情况下，可无限期的使用。

5 测试结论

从节电率来看，电能综合测试仪测量的平均节电率为19.56%，用电度表测量的平均节电率为15.6%，测试结果显示:更换HCR22碳氢制冷剂后，空调器的平均节电率是17.58%，新型制冷剂的节电功效还是很明显的。

6 推广应用前景

HCR22制冷剂主要用于冰箱、家用空调、中央空调、冷藏车等制冷系统，适应性强，对酷热气候具有独到的适应性。我局管辖范围基本处于广西境内，而广西地处亚热带地区，夏季炎热，持续时间长，有半年时间温度基本在30℃以上，空调使用率高，电量消耗巨大。据不完全统计，我局生产办公用空调器约有6 368台(不含中央空调)以上，都是使用的R22(氟利昂)制冷剂，夏季耗电量约1 301万kW·h(按6～10月计)，若更换为HCR22碳氢制冷剂，空调器的耗电量可降低15%～35%。按最低值15%算，年节约电量约195万kW·h，按工业电价1.072 2元/kW·h，一年至少可节约成本209万元。碳氢制冷剂属于天然工质，对大气无污染、对臭氧层无破坏和温室效应几乎为零。使用HCR22制冷剂不仅符合国家环保政策，而且具备经济实用，高效节能，制冷性好，油混率高，灌充方便，用途广泛，适应性强等特性，因此它的推广使用具有很好的经济和环保效益。