空調機冷媒替代與生命週期氣候性能分析

Substitutes in Air Conditioner Refrigerant and the LCCP Analysis

謝文健 ； 楊斐喬 ； 徐麗瀅 ； 黃世享

《冷凍空調與能源科技雜誌》 76期 (2012/08) Pp. 63-79

https://doi.org/10.7087/JEHVACE.201208.0063

摘要

本文主要介紹目前小型空調機的冷媒發展趨勢，由過去的低ODP冷媒HCFC-22，進展到不會破壞臭氧層ODP=O的R410A，但因R410A仍具相當高的GWP（= 2088），會加重全球暖化與氣候變遷問題，國際間對逐漸減少使用（Phase-Down）此高GWP冷媒的呼聲亦逐漸提高。目前國際間僅有歐盟對新產品訂定禁止使用含氟氣氛體的規定，包括於2006年5月17日公告特定含氟溫室氣體法規（Regulation on certain fluorinated greenhouse gases，簡稱F-Gas reguIation），管制的含氟氣體指HFCs、PFCs、SF（subscript 6）。但此項法規主要是推動使用已有具成本效益的替代品，以及管制設備的洩漏排放。法規中與生產冷凍空調新設備有關的管制規範要求於2007年7月4日起，開放式直接蒸發系統（Non-confined direct-evaporation systems containing refrigerants），上市時不得含有HFCs或PFCs冷媒。不過，近期歐盟已召集專家學者討論修訂此法規以加強管制含氟氣體的方案。此外，歐盟也於2006年5月17日公告汽車空調系統排放指令（Direct relating to emissions from air-conditionings systems in motor vehicles，簡稱MAC Directive），要求自2011年以後新型車輛和2017年以後所有新車禁止使用GWP值大於150的F-gas冷媒，因此HFC-134a冷媒開始受到管制，而汽車空調業為第一個受到歐盟法規衝擊的產業。此外，因應近年來各國展開溫室氣體管制，且紛紛深討HFCs的管制規範，甚至於蒙特婁議定書締約方會議中也討論將HFCs納入議定書管制的可行性，因此各國政府與空調設備大廠亦積極進行R410A在小型空調機的替代研究，以找出符合環保要求的替代冷媒，作為未來R410A被管制時的因應。目前在研發領域選擇替代冷媒時，公認最佳的冷媒環保性能分析工具為『生命週期氣候性能分析』（LCCP），因此本文將以SAE J2766汽車空調LCCP分析工具和台灣的冷氣機能耗計算規定，估算五種小型空調機替代冷媒的生命週期氣候性能，作為業界未來發展技術以及開發新機種時的參考。

關鍵字

冷媒 ； HCFC ； HFC ； 生命週期氣候性能分析