年《巴黎协定》-全球气候变化的新协议签订，年，《蒙特利尔议定书》个缔约方达成一致，形成了新的“基加利修正案”，限制HFCs的排放，促使制冷工质新一轮的更新换代。新一轮工质替代来临，小型制冷技术将何去何从？
一、基加利修正案背景1.1基加利修正案的背景
?年《保护臭氧层维也纳公约》。
?年《关于淘汰臭氧层消耗物质（ODS）的蒙特利尔议定书》。
?年《京都议定书》，控制温室气体排放量。
?年《巴黎协定》-全球气候变化的新协议，已于年11月4日正式生效，目前全球已有个国家批准了《巴黎协定》。其核心内容：本世纪把全球平均气温升高较工业化前水平控制在2℃之内，并为把升温控制在1.5℃之内而努力。
1.2基加利修正案的提出
?普遍采用的无臭氧破坏作用的替代CFCs和HCFCs的制冷剂HFCs，包括目前常用的Ra、RA、RC、RA等，均属于《联合国气候变化框架公约》框架下的《京都议定书》所列明的应实施减排的六大类温室气体之一。
?秉承《巴黎协定》的东风，经过艰苦的谈判，《蒙特利尔议定书》个缔约方在年10月10日～15日于卢旺达首都基加利召开的《蒙特利尔议定书》第28次缔约方大会上最终达成一致，形成了新的“基加利修正案”。
1.3基加利修正案的目标
?通过新的修正案，将有效减少强效温室气体HFCs的排放，从而在本世纪末防止全球升温0.5℃。
?这一修正案是迄今为止为推动实现《巴黎协定》商定的“到本世纪末将全球气温上升幅度控制在2摄氏度以内”这一目标所做出的最大贡献。
?相比不受控情景，到年中国削减HFCs可带来减排～亿吨二氧化碳当量的气候效益，为修正案确定的减少全球升温0.5℃的总体目标贡献达三分之一。
基加利修正案列明的HFCs物质一览表
?共18种受控物质，HFC-应中国提议最终从附件F中删除；
?列入受控物质目录是指被纳入监控范围，不代表要全部淘汰。
发达国家HFCs限控时间表
注：1)均以CO2当量进行计算；2)HCFCs基线=的HCFCs+的2.8%CFCs。
发展中国家HFCs限控时间表
注：1)均以CO2当量进行计算；2)HCFCs基线=-的HCFCs均值。
1.4基加利修正案的生效
?按照达成的协议，有20个国家签署加入修正案，基加利修正案将于年1月1日生效。
?目前批准基加利修正案的国家已经达到42个，修正案已满足生效条件，这一国际公约于年1月1日正式生效。
?京都议定书→基加利修正案：新一轮工质替代（低GWP）的触发→落地。
二、新一轮替代制冷剂的选择需要考虑的因素
?未来可能的选择方向
?目前可选的低GWP的工质主要有：
（1）自然工质：R、R、R等（2）氢氟烯烃(HFOs)：Ryf、Rze(E)等（3）部分氢氟烃(HFCs)：Ra、R、R32等三、新一轮工质替代困局与突破3.1困局：符合环保,性能,安全的替代物-无
自然工质缺点明显但相对单一，便于集中精力有效地克服和回避。选用安全性差的工质将是新一轮工质替代中无法回避的问题。
3.2困局之突破
?HFOs和HFCs：只能作为辅助技术路线而不能作为核心技术路线。
?把R和R扬长避短的技术创新作为核心技术路线。如能有所突破、见到实效，R和R是可以作为长期替代物来选择的。
?需要有战略眼光和决断的魄力(灰犀牛)。
四、ICR自然工质研究介绍4.1ICR涉及R的研究19篇
4.2R传热性能研究（4篇）
?实验研究R在水平光滑铜管中的两相流动沸腾传热。结果显示，饱和压力越高，压降和传热系数越小。
?研究几种工质与聚酯油(POE)混合后在竖直微通道管内的沸腾传热情况。研究显示，R的压降比小于R32和Ryf。
?研究Ra及R为制冷剂的水平方形微通道换热器的传热及压降特性的影响规律。R的压力损失小于Ra。
4.3R系统性能研究（11篇）
?对制冷机组或热泵机组的实验研究表明：R具有替代RA、Ra、RA的潜力。
?对R热泵热水器进行了高出水温度的实验测试。结果显示，在环境为-15℃，-7和0℃时，出水温度可以分别达到55℃，65℃，70℃。
?对气液两相喷射器进行了热力学分析，R具有较高的引射效率。
?R（低温级）与R（高温级）复叠的高温热泵具有良好的性能。
4.4R的安全研究（4篇）
?R安全等级为A3，属易燃易爆制冷剂。研究热点：防止泄漏并降低泄漏后风险，后者可从降低泄漏速率、降低泄漏后制冷剂浓度和阻燃等方面考虑。
?具体措施有：
1）分体式空调机组可在毛细管后加装电磁阀。
2）保证机组与室内的正常通风。
3）防止各类点火源。
4）润滑油中添加阻燃剂。
5）机组外增加围护结构，并保持与室外的通风。
6）机组内放置检漏仪和报警装置。
4.5ICR涉及R的研究50篇
4.6R热力性质及性能优化（22篇）
?与其它工质混合，改善物性。与丙烯的共沸混合物在制冷设备中可节能10.3％；与N2O的混合物用于冷冻干燥机，可实现与标准HFC设备相似的能效。
?喷射器技术。跨临界R制冷系统，喷射器的使用提高了系统的COP。
?压力交换器（PX）技术。与标准跨临界R增压系统相比，PX可将R系统的性能系数提高25％以上。
4.7R热泵及应用（7篇）
?系统耦合。将地热储存集成到CO2超市制冷系统对能源使用没有显著影响；地热存储集成可以降低年运行成本19-31%。
?食品干燥。热泵可对干燥过程进行加热和冷却，使干燥效率提高80%以上，但使干燥时间延长13-43%。
?探测器冷却。引入R跨临界冷却系统，与自然冷却液体一起工作来完成探测器未来的冷却。
4.8R冷冻及超市应用（12篇）
?喷射器支撑的多级压缩跨临界二氧化碳增压系统，制冷装置的能源需求减少了30%以上。
?由喷射器支撑的CO2增压系统，在两种温度下均采用并行压缩和直接膨胀制冷剂，比R22机组能效有显著提高。
?将冷热能储存器和CO2过冷器添加到整个CO2制冷设备中，节省电费的6％。
?并联10台压缩机的CO2商用制冷装置，同时回收冷凝热用于卫生热水生产和空间加热，制冷COP和总COP的平均值分别为2.1和3.6。
五、未来发展的思考5.1未来发展的思考-R
?技术创新的核心：充分发挥热力学性能的优势、弱化可燃性带来的负面影响。
?技术路线：
1）提升系统的密封性，尽可能减少现场安装→管路全焊接的整体结构，即整体机而非分体机；
2）有效减低系统工质的充注量→管内容积尽可能小的高效换热器。
整体机（窗式空调器）的技术再创新
?研发新一代R窗式空调器不是简单的返祖，而是综合体现舒适、健康与绿色等现代建筑理念的性能全面提升。
?要解决的问题主要有：如何有效地降低振动和噪声？如何将换气热回收技术集成于产品中？如何改善制热性能特别是低温工况制热性能？
?这些问题合理有效地解决，将有助于窗式空调器全面升级换代和可燃制冷剂扩大应用。
整体机(户式中央空调)的技术再创新
?优势：水进入室内更加安全，室外机置于室外开阔的环境中，泄漏后易扩散。充注量能增加到多大，需进一步研究。
?新一代的户式中央空调应以提高能效、缩减换热器尺寸为研发目标。
?在新一轮工质替代中重焕青春，使之发挥重要作用。
小工质容量高效换热器应用创新
?应用创新核心：提高换热效率，减少换热器管内容积。
?风冷换热器：目前主要有：小管径换热器（φ5mm铜管↓25%）竖直管换热器（↓47.7%）和微通道换热器（↓77%）。如何适应热泵工作模式？
?水冷换热器：高效管，紧凑结构（板式、套管式）。另外，还应研发新结构、新流程的高效换热器，以及与系统的协同优化。
5.2未来发展的思考-R
?目前只能应用到热泵热水器中，且必须采用跨临界循环，另外，采用小口径管或者不锈钢管换热器以增强承压能力。
?提高能效水平的途径：优化热力循环并研制相应部件，包括开发二级压缩机，采用喷射器或者膨胀机代替节流元件，通过回热、增大过冷等。
六、结论?选用可燃制冷剂是无法回避的问题，通过技术创新，R和R能够作为长期替代工质。
?R技术创新的核心是弱化可燃性带来的负面影响：整体机再创新→提升系统的密封性，小工质容量高效换热器的应用创新→减低系统工质的充注量。
?R跨临界循环的热泵热水器，提高能效水平的主要技术途径：二级压缩，喷射器或者膨胀机，回热、增大过冷等
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