导致全球变暖的最重要因素之一是氟化气体（Fluorinatedgases，F-Gas）的使用。使用它们的设备的排放物被认为对大气有害，其影响比二氧化碳大几万倍，因此在过去20、30年中，制冷系统中使用的气体在欧盟逐步受到限制性监管措施的约束，以限制其对环境的影响。年5月的第/号欧盟法规进一步修订，意味大幅减少对全球变暖具有重大影响的氟化气体，这将对防止全球变暖具有重大影响。修改法案规定自年1月起生效后，涉及通过配额分配逐步减少这类制冷剂的产量。同样在年，全球升温潜能值（GlobalWarmingPotential,GWP）超过千克当量CO2的任何制冷剂将被禁止用于负载大于40吨当量CO2的制冷设备的维护或维修。GWP是温室气体排放所产生的气候影响的指标，表示在一定时间内（20年、年、年），某种温室气体的温室效应对应于相同效应的CO2的质量，CO2的GWP=1.0。通常基于年计算GWP，记作GWP，《蒙特利尔议定书》和《京都议定书》都是采用GWP而几十年来，氟化气体一直被用于冻干机，作为最常见的制冷剂之一，保证设备的低温冷冻性能。通用于冷冻干燥设备的制冷剂，如RA其GWP值为，而RGWP值为，即这些制冷剂1千克量排放到大气中并蒸发（变成气体），相当于释放近千克二氧化碳。（来源：AR5:IPCCV，）.虽然法案规定了在-50°C以下冷却产品的应用可得以豁免，但随着对高GWP值制冷剂减产和限制要求的实行，直接影响了气体的可用性和价格，即导致药企的使用成本的增加。况且对环境保护的日益重视，质疑从未间断，也许未来某天，将会禁止在冻干机中使用常用制冷剂来维护或维修制冷设备也未曾可知，因此为了预防并应对这种风险，欧盟制药企业均在考虑、发展和应用未来满足法案框架下的解决方案。市场上也有GWP值低于的新型制冷剂（LowGWPHFC），例如R-A,R-A和R-A，用它们替代RA和R，但它们通常也有可能涉及限制性使用条件，存在不符合未来监管变化的不确定性。因此，国际冻干机供应商们逐步提出更趋近于“零GWP”的新解决方案，从而带来应用上的一些优势：无GWP或破环臭氧的制冷剂更高环保合规性能到达低温需求（-℃）简单性和稳健性在低温下比传统制冷效率更高比如应用空气Air，显然，空气是一种常见的气体，对臭氧层没有任何影响，也不会导致全球变暖。它既没有毒也不易燃。其临界温度很低（-.7°C），当在较高温度范围内使用空气时，它将成为无相变的气体循环。这类制冷系统采用布雷顿循环（Braytoncycle）作为基本运行原理。如下图所示，绝热（定熵）压缩（1→2），定压加热Qin（2→3），绝热（定熵）膨胀（3→4）以及定压放热Qout（4→1）在气相中进行。也就是说，加热过程（Qin）和放热过程（Qout）是在气相中进行的循环，在恒压下没有冷凝或蒸发。“零GWP”制冷系统不仅能适用新购冻干机，还应与现有冻干机兼容，便于升级改造，具有很好的通用性。并且系统便于维护，噪音、振动均不高于常规系统，带来更好的使用体验。最后从商业角度来看，还能带来更低的运行成本，实现更高的投资回报。从趋势看，新型“零GWP”制冷系统的应用，可与成熟的LN2制冷相比，有可能成为其替代品。中国年也签署了《蒙特利尔议定书》，目前已经处于HCFCs（氢氟氯烃）制冷剂全面淘汰阶段，如R22型制冷剂，年9月15日，《蒙特利尔议定书基加利修正案》对我国正式生效，这意味着要求我国逐步削减制冷剂的HFCs物质，继而生态环境部、国家发展和改革委员会、工业和信息化部修订发布了《中国受控消耗臭氧层物质清单》，推动低GWP替代制冷剂方案。因此，“零GWP”制冷系统随着市场和政策环境的变化，也有希望得以广泛应用。
文章来源于拾西，作者Shengyi
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