制冷劑回收、凈化、加注設備的特性及優勢

◆文/山東 周愛芳

制冷劑回收、凈化、加注設備的特性及優勢

◆文/山東 周愛芳

[編者按] 交通運輸部在2011年試點推進綠色汽車維修技術，并對綠色汽車維修技術所需主要設施設備和材料實施資金補貼，為了促進專項補貼資金能采購到技術性能優良、節能減排效果顯著的綠色維修設備，中國汽車保修設備行業協會針對相關設備生產企業開展“節能減排，綠色汽修—中國汽保行業在行動”征文活動，《汽車維修與保養》雜志作為協會會刊將征集的作品分期刊發在《中國汽保》欄目，重點介紹綠色機電維修技術、綠色鈑金技術、綠色涂漆技術及其他綠色維修技術等內容。“制冷劑回收、凈化、加注設備”屬于綠色機電維修技術，本期我們詳細介紹其特性及優勢。

環境保護是我國“十二五”經濟發展規劃的要求，也是實現全面小康社會的前提基礎。在以科學發展觀為指導，促進經濟建設又好又快發展的大背景下，環境保護是我國各級政府強力推進的重要措施，也是整個社會關注的焦點。

根據聯合國環境規劃署的《關于消耗臭氧層物質議定書——制冷、空調和熱泵委員會2012年的報告》，我國在2011年氟利昂消費量已達50萬余噸。截至2011年1月，中國R134a制冷劑年生產量達20萬噸。

在制冷劑回收、凈化、加注機未研制成功以前，制冷空調裝置在生產及維修過程中，會排放大量的制冷劑到大氣中。據資料介紹，全世界CFC-11離心式冷水機組在維修保養和抽氣裝置的運行等工作過程中每年至少排放4500噸CFC(氯氟烴)。日本曾對使用離心式冷水機組的用戶進行統計，各用戶平均CFC-11的補充充注率高達13.66%。目前，大約2.88億輛汽車使用CFC-12空調，其車輛維修時全年排放量可達11.52萬噸，上海地區近年用于汽車空調CFC的年排放量達103噸。20世紀80年代后期，由于人民生活水平的不斷提高，制冷劑(俗稱氟利昂)的生產達到了高峰，年產制冷劑達到了144萬噸。據權威統計資料，在對氟利昂實行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。氟利昂最大的特點是無削減期，釋放到大氣中的氟利昂在空氣中歷經上百年也不會削減。一個氯氟利昂分子就能破壞多達10萬個臭氧分子。臭氧層被大量損耗后，吸收紫外線輻射的能力大大減弱，從而引起地球“溫室效應”。

因此，減少排放，增強制冷劑的回收再利用工作已經開始引起世界各國環保工作者與制冷工作者的普遍重視。多數發達國家已制定法規，加強在維修過程中的回收、再循環和再生處理。美國環保局已頒布了一項新的法規，要求對空調裝置和電冰箱中使用的制冷劑全部進行再生循環利用。我國香港地區已經規定在制冷空調的維修時不得隨意排放CFC，違者罰款10萬港幣。我國內地在氟利昂回收方面行動相對落后，從20世紀90年代開始采取各種措施，控制制冷劑向大氣的排放。目前，我國已制訂法規，強調在制冷空調裝置維修時，必須進行回收、凈化、循環利用制冷工質，以期達到節能、減排、環保的目的，改善人類生存環境。

目前，國內市場上流通的制冷劑回收、凈化、加注機，大部分采用人工觀察、手動操作的程序，已經不能滿足生產和維修的需求。為提高冷媒回收加注設備的自動化程度，進一步提高氟利昂的利用率，同時也為了響應國家節能減排、環境保護的號召，溫特爾冷媒回收凈化加注機提供了20多款精良的產品，是目前國內外市場上功能齊全，回收速度快、加注精確、凈化干凈的同類產品中的尖端產品。

一、對制冷劑的循環再利用效果

該產品在空調企業維修過程中，將原本排放到大氣中的氟利昂進行凈化再回收利用，使原本空調企業隨意排放到大氣中的制冷劑得到循環利用，否則空調企業需要重新購買制冷劑回注到空調中。生產制冷劑要耗廢大量的水、電、煤等物質，其各種耗能也是一種社會資源的浪費。通過該設備的回收功能，達到了制冷劑的再利用，節約了空調廠家再采購制冷劑的費用，因此，回收再利用制冷劑達到了節能減排的效果。

舉例說明：以一家企業年產1000臺制冷劑回收凈化加注機全部投入市場使用計算。分別從家用空調、中央空調、制冷設備生產工廠和空調器報廢環節測算可循環利用的制冷劑量。

1.家用空調制冷劑量測算

家用空調生產返修環節可循環再利用制冷劑量測算，以目前國內一般制冷劑回收加注機設備生產企業的訂單為例測算，目前海爾集團、海信集團、格力集團和大連冰山總產量為2450萬臺家用空調，年返修率0.5%～1.5%，平均每年約有245萬臺需返修，每臺家用空調可循環再生利用的制冷劑量為0.5～1.1kg，按照平均每臺可循環利用制冷劑0.8kg計算，家用空調每年返修環節可循環利用的制冷劑量=2450萬臺×0.8kg/臺=19600噸。

2.中央空調制冷劑量測算

中央空調生產返修環節可循環再生利用制冷劑量測算，以目前國內一般制冷劑回收加注機訂單進行測算，目前海爾集團、海信集團、格力集團和大連冰山總產量為220萬臺中央空調，返修率1.0%～1.8%，平均每年約有3.08萬臺需返修，一臺螺桿機返修過程可循環再生利用的制冷劑量從幾十千克到幾百千克不等，按照平均1臺100kg計算，中央空調每年返修環節可循環利用的制冷劑量=3.08萬臺×100kg/臺=3080噸。

3.制冷設備生產工廠制冷劑量測算

目前制冷設備生產工廠內一般都沒有大型制冷劑儲罐，用的都是400kg、800kg、1000kg幾種規格的制冷劑鋼瓶，這些鋼瓶在加注以后，每只鋼瓶的制冷劑殘留量在40～80kg左右。根據工廠規模的不同，用量也不等。目前，海爾集團、海信集團、格力集團和大連冰山等公司制冷劑鋼瓶年使用量均在25000瓶以上，每支鋼瓶的制冷劑殘留量平均按60kg計算，每年可循環利用的制冷劑量=25000瓶× 60kg/瓶=1500噸。

4.空調報廢環節制冷劑量測算

空調報廢環節可循環再生利用制冷劑量測算，假設目前國內一般制冷劑回收加注機生產企業年訂單千臺，并全部投放市場，按目前海爾集團、海信集團、格力集團和大連冰山空調器總保有量約13000萬臺，空調淘汰周期按照6年計算，年報廢量約為2166萬臺，報廢后每臺空調含制冷劑量從0.5千克到幾十千克不等，按照平均1臺1kg計算，每年可循環利用的制冷劑量=2166萬臺×1kg/臺=2166噸。

綜上所述，該產品年可以循環再生利用制冷劑量=19600噸+3080噸+1500噸+2166噸=26346噸。

二、在節能減排方面的效果分析

氟利昂的合成過程中需消耗電與水，減排氟利昂就等于為國家減少生產氟利昂的物料損耗。下面以國內制冷劑使用量最多的制冷劑R12為例，具體分析其節能減排效果。R12由四氯化碳、氫氟酸、液態氯等合成的，液態氯是由電解鹽和電合成的，氫氟氨是由銀石粉、硫酸、甲醇合成的，甲醇是由煤提煉制取。

1.節水量

根據行業統計指標：生產1噸R12制冷劑需消耗甲醇0.35噸，制取一噸甲醇消耗水10噸。該產品以年節約2.6萬噸制冷劑測算：每年可節約水量=26000噸×0.35噸× 10噸=1.75萬噸。

2.節煤量

根據甲醇行業統計指標,每生產1噸甲醇耗原煤2.4噸，該產品以每年節約2.6萬噸制冷劑測算，每年可節約原煤量=26000噸×0.35噸×2.4噸=21840噸，折標準煤15600噸。

3.節電量

根據甲醇行業統計指標,每生產1噸甲醇耗電280千瓦時，該產品以年節約2.6萬噸制冷劑測算，每年可節約電量=26000噸× 0.35噸×280千瓦時=254.8萬千瓦時，折合標準煤782噸。

綜上所述，每千臺制冷劑回收加注機設備投入市場使用后，可為國家年節約水1.75萬噸，節約原煤(按5000千卡/千克計)21840噸，節約電254.8萬千瓦時，合計折標準煤16382噸。

三、廣闊的市場前景

1.空調生產及銷售市場現狀

(1)國際市場

根據有關統計，2011年全球空調市場規模約7870萬臺，其中中國2630萬臺、美國1690萬臺、亞洲(除中國和日本)970萬臺、歐洲860萬臺、日本800萬臺、拉美410萬臺、中東360萬臺、非洲140萬臺、大洋洲90萬臺。中國、美國、日本和主要歐洲國家的空調市場占據世界市場的四分之三。2012年，全球房間空調器市場增長了10%。

中國生產的空調目前占據世界市場的70%以上，2011年市場規模為2630萬臺，比2010年增長了15.1%，其中出口326萬臺，比2006年增長了19.9%。2011年美國空調市場規模約為1690萬臺，比2010年下降了1%。歐洲空調市場被中國、日本和韓國空調產品壟斷。2011年，日本售出的空調總量為800萬臺，其中出口量為700萬臺，比2010年略有下降。

(2)國內市場

隨著中國經濟的發展和人民生活水平的提高，空調作為重要的家用電器，在國民經濟生產和人們社會生活中扮演的角色也越來越重要。經過多年的市場競爭，空調行業結構逐漸趨于穩定。來自各方的調查數據顯示，我國空調企業僅剩40多家，其中市場活躍品牌不到20家。國內空調行業權威專業雜志《空調銷售》對外發布的市場調查報告表明，空調行業的格局依然是格力、海爾、美的三大品牌為第一陣營，奧克斯、志高、科龍、海信、三菱電機等品牌強勢品牌組成第二陣營。國內前十強空調品牌目前占據了市場的絕大部分份額。前十名空調的市場占有率為82.19%，空調行業品牌集中度進一步提高，而格力、海爾、美的占據了47.62%的市場份額。

空調銷售及使用量的增加，必然帶動制冷劑使用量的增加，目前制冷空調行業中使用的制冷劑多為CFC和HCFC(含氫氯氟烴)。這些物質由于生產、維修及報廢過程中，大量排入大氣，對臭氧層具有破壞作用并產生“溫室效應”，因此制冷劑循環利用技術和設備的研發生產，成為行業發展的重要一環。

表1 部分制冷劑的ODP和GWP值

2.空調制冷劑回收利用技術及發展現狀

空調行業目前使用較多的制冷劑是CFCs和HCFCs，其次是HFCs。發達國家已于1996年1月1日起禁止生產和使用CFCs，但一些發展中國家仍然在使用。

CFCs的禁用是因為CFCs會在大氣中分裂并釋放出破壞臭氧層的氯原子。據UNEP(聯合國環境規劃署)提供的資料，如果平流層的臭氧總量減少1%，預計到達地面的有害紫外線將增加2%。有害紫外線的增加，會產生以下一些危害：①使皮膚癌和白內障患者增加，損壞人的免疫力，使傳染病的發病率增加；②破壞生態系統，過量的紫外線輻射會使植物的生長和光合作用受到抑制，使農作物減產。紫外線輻射也可能導致某些生物物種的突變；③引起新的環境問題，過量的紫外線能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，結果又帶來光化學大氣污染。

與CFCs相同，HCFCs也能夠破壞臭氧，兩者的區別在于所含氯原子多少不同而已。CFCs、HCFCs和新一代HFCs制冷劑都被認為是溫室氣體，它們對全球氣候變暖影響的大小，取決于它們吸收紅外能量的能力和它們在大氣中延續的時間，可用GWP(全球變暖潛值)來度量它們對全球變暖作用的大小，其大小是相對于CO2的溫室效應而言的，規定CO2的GWP值為1。物質對于臭氧層破壞能力的大小是以ODP(大氣臭氧層損耗潛能值)來衡量的，以CFC11為基準，規定CFC11的ODP值為1。部分制冷劑的ODP和GWP值見表1。

正因為現行的制冷劑對環境的巨大的破壞作用，促使著人們積極的尋求能夠與環境的可持續發展相適應的制冷劑回收循環利用技術及設備。環境保護技術和裝備——制冷劑回收、凈化、加注機，是環境保護特別是環境污染防治的技術基礎，也是解決資源戰略問題，實現可持續發展的長久之計，更是我國企業降低成本、增加效益、改善環境，提高企業競爭力的必然選擇。

溫特爾“制冷劑回收循環再生充注機”是一種可以氣液自動轉換、風冷/水冷冷媒回收加注機，是目前國內外同類產品的領先技術產品，在生產過程中可全部回收再循環利用制冷劑，節能、減排、環保。