房間空調(diào)器用制冷劑安全要求分析

李春陽

（合肥通用機(jī)械研究院有限公司，安徽 合肥 230031）

制冷劑類型主要有三種，每種類型又分為多種形式，其都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，相關(guān)人員要在安全要求基礎(chǔ)上，選擇功能性最強(qiáng)的制冷劑，如此空調(diào)功能才能得到完全發(fā)揮。在制冷劑安全要求方面，相關(guān)人員還要分析制冷劑的風(fēng)險(xiǎn)，以準(zhǔn)確分類安全制冷劑。本文主要針對(duì)房間空調(diào)器用制冷劑安全要求進(jìn)行分析。

1 制冷劑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

1.1 標(biāo)準(zhǔn)概要

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB/T 7725-2004 的空調(diào)調(diào)節(jié)器標(biāo)準(zhǔn)問世于1986 年，發(fā)布日期在2004 年，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)房間空氣調(diào)節(jié)器的內(nèi)涵以及型號(hào)等進(jìn)行了闡述，規(guī)定了相關(guān)的技術(shù)要求，還明確了空調(diào)相關(guān)試驗(yàn)的試驗(yàn)步驟及規(guī)則等。該標(biāo)準(zhǔn)不僅可以應(yīng)用在冷凝器上，還適用于空調(diào)機(jī)組中的電動(dòng)機(jī)或壓縮機(jī)。該標(biāo)準(zhǔn)是在標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB/T 7725-1996標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提出來的，采標(biāo)參考為ISO 5151：1994,NEQ。GB/T 7725-2004 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了房間空調(diào)器機(jī)械強(qiáng)度，以保證空調(diào)器應(yīng)用過程安全，基于此，空調(diào)器中的制冷劑應(yīng)用也應(yīng)符合ISO 5151 規(guī)定的安全要求。在空調(diào)器制作設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)將該標(biāo)準(zhǔn)作為安全要求參考，其也對(duì)制冷劑進(jìn)行了分類，相關(guān)人員還要根據(jù)相關(guān)的安全分類依據(jù)，確定制冷劑設(shè)計(jì)依據(jù)。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)制冷劑的安全要求進(jìn)行了明確，即不能對(duì)人身造成損害，也不能破壞環(huán)境。在制定該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)，相關(guān)部門還應(yīng)發(fā)布相關(guān)的配套標(biāo)準(zhǔn)，使制冷劑應(yīng)用設(shè)計(jì)更加規(guī)范。

1.2 制冷劑分類

GB/T 7725-2004 標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)制冷劑安全性進(jìn)行規(guī)定時(shí)，還應(yīng)參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在安全方面，制冷劑可用燃燒特性或毒性作為安全判斷指標(biāo)，在判斷過程中，這兩個(gè)指標(biāo)缺一不可。不可燃或無火焰蔓延的制冷劑如果毒性較低，則歸為A1 類，這種制冷劑的安全系數(shù)相對(duì)來說較高，如果毒性較高，則歸為B1 類。具有燃燒性能的制冷劑如果處于低毒狀態(tài)，則歸為A2 類，高毒則歸為B2 類，這種制冷劑的安全系數(shù)有所降低。如果制冷劑具有爆炸性，低毒狀態(tài)則為A3 性，高毒性則為B3 類，這種制冷劑的安全系數(shù)最低，現(xiàn)已禁止使用。在空調(diào)器中，一般會(huì)選擇A1 類制冷劑。在確定制冷劑后，還要對(duì)其毒性濃度進(jìn)行規(guī)定，如當(dāng)其體積濃度小于0.04%時(shí)，這種制冷劑便不會(huì)對(duì)人或環(huán)境造成損害。這些不同類別的制冷劑分屬的安全等級(jí)也不同，主要分為三組，第一組主要包括A1 類，第三組主要包括A3、B3 類，其余類則屬于第二組。A1 類制冷劑屬于不易燃、無毒害類型。這些制冷劑在不同的蒸汽濃度下可燃性不同，其中有些制冷劑在任何蒸汽濃度下都無法保持燃燒性質(zhì)，這種制冷劑是空調(diào)器最佳選擇。

1.3 使用限制

制冷劑主要依托于制冷系統(tǒng)，在對(duì)其安全性進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員還應(yīng)結(jié)合空調(diào)系統(tǒng)功能要求、使用環(huán)境以及系統(tǒng)要求等，以保證制冷系統(tǒng)的制冷效果和應(yīng)用過程的安全可靠性。空調(diào)系統(tǒng)中的制冷系統(tǒng)為直接系統(tǒng)，系統(tǒng)中的制冷劑會(huì)受到系統(tǒng)限制，也會(huì)受到空調(diào)器功能標(biāo)準(zhǔn)限制。這些限制內(nèi)容有很多，包括第一組制冷劑使用場(chǎng)合的規(guī)定限制等。

1.4 房間空調(diào)器用制冷劑

GB/T 7725-2004 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下的空調(diào)器應(yīng)用的制冷劑安全系數(shù)應(yīng)最大，第一組的制冷劑在任何蒸汽濃度下都不會(huì)發(fā)生燃燒，且其本身沒有毒性，所以其在空調(diào)裝置中的應(yīng)用較廣泛。選擇制冷劑后，還要對(duì)空調(diào)裝置的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行確定，使其遠(yuǎn)離腐蝕性氣體，其周圍也不能出現(xiàn)任何易燃燒、易爆炸的物品。

1.5 A1 類制冷劑的應(yīng)用

空調(diào)器用制冷劑安全系數(shù)最大，空調(diào)裝置在安全保護(hù)方面的壓力也會(huì)減輕許多，相關(guān)的安防措施能被有效簡(jiǎn)化和優(yōu)化，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常利用這一點(diǎn)，完成空調(diào)器結(jié)構(gòu)及制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。A1 類制冷劑作為最佳選擇，其在應(yīng)用時(shí)，不同應(yīng)用條件，應(yīng)用要求也不同。其一，無毒制冷劑劑量增大，可能會(huì)對(duì)人體造成傷害，相關(guān)人員還要控制空調(diào)器中的制冷劑注射量，保證制冷劑應(yīng)用中不會(huì)造成人體窒息。注入量較少的空調(diào)器不會(huì)受到應(yīng)用環(huán)境的限制。其二，選擇的A1 類制冷劑在應(yīng)用中，不會(huì)造成爆炸性危險(xiǎn)，所以空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式設(shè)置并沒有限制，相關(guān)規(guī)定沒有對(duì)其密封性作出嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)可以設(shè)計(jì)密封結(jié)構(gòu)，來提升空調(diào)質(zhì)量。其三，空調(diào)裝置連接的電氣系統(tǒng)不需要采取防爆舉措。其四，這種制冷劑對(duì)制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求不高，所以可使配置簡(jiǎn)單化。

2 可燃制冷劑的風(fēng)險(xiǎn)及安全要求

2.1 可燃組分

在GB/T 7725-2004 標(biāo)準(zhǔn)下，相關(guān)人員要強(qiáng)化制冷劑應(yīng)用安全性，只能將A1 類制冷劑作為安全研究對(duì)象。這種制冷劑不可燃，可燃的是A2 和A3 類制冷劑，這種制冷劑也會(huì)被應(yīng)用在空調(diào)器中，但不會(huì)單獨(dú)使用，這種可燃與不可燃制冷劑相混合后的制冷劑性質(zhì)更復(fù)雜，危險(xiǎn)性也更高，為了避免爆炸，相關(guān)人員還要對(duì)其性質(zhì)和性能進(jìn)行研究。在研究時(shí)，可以將其看作是加了可燃制冷成分的A1 制冷劑，充滿雜質(zhì)的A1 制冷劑是否可燃，這是不確定的。在安全要求下，相關(guān)人員在利用這種制冷劑時(shí)，還要控制雜質(zhì)含量，使A1 制冷劑中的不可燃特性占據(jù)比例大些，如此即使泄漏，爆炸風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)降低許多。在可燃性制冷劑安全性研究中，相關(guān)人員要著重研究泄漏的可燃組分，降低其風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 應(yīng)用意義

雖然A1 類制冷劑是空調(diào)器設(shè)計(jì)人員的主要選擇，但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也沒有限制A2 或A3 類制冷劑的應(yīng)用，后兩者雖然能提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，但也會(huì)帶來很多風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)人員要做的是如何揚(yáng)長(zhǎng)避短，使后兩種制冷劑在空調(diào)器中的應(yīng)用可行性增大。在環(huán)境安全以及人身安全方面，相關(guān)人員要根據(jù)空調(diào)器組的使用環(huán)境，確定制冷劑類型，可燃性制冷劑對(duì)人體有害，但對(duì)環(huán)境的損害程度較小，如果應(yīng)用在房間中，相關(guān)人員還要考慮如何減小其對(duì)人體的傷害，使環(huán)境與人體安全同時(shí)得到保證。設(shè)計(jì)人員在安全設(shè)計(jì)可燃制冷劑時(shí)，還應(yīng)主動(dòng)避開這種制冷劑應(yīng)用中的安全風(fēng)險(xiǎn)。在安全設(shè)計(jì)方面，應(yīng)考慮全面，不論是毒性還是爆炸問題方面，都應(yīng)得到全面解決。事實(shí)證明，目前還不能將B 類制冷劑應(yīng)用在房間空調(diào)器中。在風(fēng)險(xiǎn)與效率代價(jià)方面，可燃制冷具有節(jié)能優(yōu)勢(shì)，但其也有爆炸燃燒風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)人員還要揚(yáng)長(zhǎng)避短，通過提高系統(tǒng)熱力效率來節(jié)能。

2.3 安全性研究

可燃制冷劑即使符合安全要求，其在應(yīng)用中也可能存在安全性問題。相關(guān)人員還要對(duì)這些問題進(jìn)行研究。首先關(guān)注制冷劑泄漏問題，泄漏的可燃制冷劑會(huì)增加房間安全隱患，當(dāng)泄漏濃度過高時(shí)，可能會(huì)發(fā)生爆炸事故。在泄漏濃度方面，相關(guān)人員要分別研究房間內(nèi)部的濃度以及空調(diào)機(jī)組內(nèi)部的泄漏濃度。如果使用可燃制冷劑，房間內(nèi)部的相關(guān)電氣設(shè)備以及相關(guān)元器件對(duì)環(huán)境也會(huì)提出高要求，這些運(yùn)行環(huán)境的變化可能會(huì)導(dǎo)致其運(yùn)行效率變差。泄漏時(shí)間以及泄漏環(huán)境或泄漏范圍無大小之分，其都會(huì)造成極大的安全隱患，在安全設(shè)計(jì)要求下，必須要保證可燃制冷劑應(yīng)用中的密封性。其次對(duì)可燃制冷劑進(jìn)行安全分類。GB/T 7725-2004 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制冷劑安全等級(jí)進(jìn)行了劃分，相關(guān)人員還要對(duì)可燃制冷劑的安全等級(jí)進(jìn)行劃分，使可供選擇的可燃制冷劑更加明確。

3 結(jié)語

制冷劑的選擇與空調(diào)器使用性能標(biāo)準(zhǔn)有間接關(guān)聯(lián)，在對(duì)制冷劑安全性進(jìn)行分析時(shí)，相關(guān)人員還要制定相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)體系，并確定體系的規(guī)定范圍，使安全有效的制冷劑被應(yīng)用在空調(diào)器中。一般房間空調(diào)器會(huì)選擇A1 類，該種類的制冷劑無毒無公害，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成威脅，也不會(huì)對(duì)室內(nèi)人體健康造成傷害。在制冷劑選擇應(yīng)用中，相關(guān)人員還要修訂相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使更多制冷劑的應(yīng)用條件充足。