房間空調器用制冷劑安全要求分析

李春陽

（合肥通用機械研究院有限公司，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，其都有各自的優缺點，相關人員要在安全要求基礎上，選擇功能性最強的制冷劑，如此空調功能才能得到完全發揮。在制冷劑安全要求方面，相關人員還要分析制冷劑的風險，以準確分類安全制冷劑。本文主要針對房間空調器用制冷劑安全要求進行分析。

1 制冷劑標準規定

1.1 標準概要

標準號為GB/T 7725-2004 的空調調節器標準問世于1986 年，發布日期在2004 年，該標準對房間空氣調節器的內涵以及型號等進行了闡述，規定了相關的技術要求，還明確了空調相關試驗的試驗步驟及規則等。該標準不僅可以應用在冷凝器上，還適用于空調機組中的電動機或壓縮機。該標準是在標準號為GB/T 7725-1996標準的基礎上提出來的，采標參考為ISO 5151：1994,NEQ。GB/T 7725-2004 標準規定了房間空調器機械強度，以保證空調器應用過程安全，基于此，空調器中的制冷劑應用也應符合ISO 5151 規定的安全要求。在空調器制作設計中，經常會將該標準作為安全要求參考，其也對制冷劑進行了分類，相關人員還要根據相關的安全分類依據，確定制冷劑設計依據。相關標準還對制冷劑的安全要求進行了明確，即不能對人身造成損害，也不能破壞環境。在制定該標準同時，相關部門還應發布相關的配套標準，使制冷劑應用設計更加規范。

1.2 制冷劑分類

GB/T 7725-2004 標準在對制冷劑安全性進行規定時，還應參考國際標準規定。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，在判斷過程中，這兩個指標缺一不可。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相對來說較高，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，則歸為A2 類，高毒則歸為B2 類，這種制冷劑的安全系數有所降低。如果制冷劑具有爆炸性，低毒狀態則為A3 性，高毒性則為B3 類，這種制冷劑的安全系數最低，現已禁止使用。在空調器中，一般會選擇A1 類制冷劑。在確定制冷劑后，還要對其毒性濃度進行規定，如當其體積濃度小于0.04%時，這種制冷劑便不會對人或環境造成損害。這些不同類別的制冷劑分屬的安全等級也不同，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，這種制冷劑是空調器最佳選擇。

1.3 使用限制

制冷劑主要依托于制冷系統，在對其安全性進行設計時，相關人員還應結合空調系統功能要求、使用環境以及系統要求等，以保證制冷系統的制冷效果和應用過程的安全可靠性。空調系統中的制冷系統為直接系統，系統中的制冷劑會受到系統限制，也會受到空調器功能標準限制。這些限制內容有很多，包括第一組制冷劑使用場合的規定限制等。

1.4 房間空調器用制冷劑

GB/T 7725-2004 標準規定下的空調器應用的制冷劑安全系數應最大，第一組的制冷劑在任何蒸汽濃度下都不會發生燃燒，且其本身沒有毒性，所以其在空調裝置中的應用較廣泛。選擇制冷劑后，還要對空調裝置的應用環境進行確定，使其遠離腐蝕性氣體，其周圍也不能出現任何易燃燒、易爆炸的物品。

1.5 A1 類制冷劑的應用

空調器用制冷劑安全系數最大，空調裝置在安全保護方面的壓力也會減輕許多，相關的安防措施能被有效簡化和優化，設計人員經常利用這一點，完成空調器結構及制冷系統設計工作。A1 類制冷劑作為最佳選擇，其在應用時，不同應用條件，應用要求也不同。其一，無毒制冷劑劑量增大，可能會對人體造成傷害，相關人員還要控制空調器中的制冷劑注射量，保證制冷劑應用中不會造成人體窒息。注入量較少的空調器不會受到應用環境的限制。其二，選擇的A1 類制冷劑在應用中，不會造成爆炸性危險，所以空調內部結構形式設置并沒有限制，相關規定沒有對其密封性作出嚴格標準。因此，設計時可以設計密封結構，來提升空調質量。其三，空調裝置連接的電氣系統不需要采取防爆舉措。其四，這種制冷劑對制冷系統結構要求不高，所以可使配置簡單化。

2 可燃制冷劑的風險及安全要求

2.1 可燃組分

在GB/T 7725-2004 標準下，相關人員要強化制冷劑應用安全性，只能將A1 類制冷劑作為安全研究對象。這種制冷劑不可燃，可燃的是A2 和A3 類制冷劑，這種制冷劑也會被應用在空調器中，但不會單獨使用，這種可燃與不可燃制冷劑相混合后的制冷劑性質更復雜，危險性也更高，為了避免爆炸，相關人員還要對其性質和性能進行研究。在研究時，可以將其看作是加了可燃制冷成分的A1 制冷劑，充滿雜質的A1 制冷劑是否可燃，這是不確定的。在安全要求下，相關人員在利用這種制冷劑時，還要控制雜質含量，使A1 制冷劑中的不可燃特性占據比例大些，如此即使泄漏，爆炸風險也會降低許多。在可燃性制冷劑安全性研究中，相關人員要著重研究泄漏的可燃組分，降低其風險。

2.2 應用意義

雖然A1 類制冷劑是空調器設計人員的主要選擇，但相關標準也沒有限制A2 或A3 類制冷劑的應用，后兩者雖然能提高系統運行效率，但也會帶來很多風險，相關人員要做的是如何揚長避短，使后兩種制冷劑在空調器中的應用可行性增大。在環境安全以及人身安全方面，相關人員要根據空調器組的使用環境，確定制冷劑類型，可燃性制冷劑對人體有害，但對環境的損害程度較小，如果應用在房間中，相關人員還要考慮如何減小其對人體的傷害，使環境與人體安全同時得到保證。設計人員在安全設計可燃制冷劑時，還應主動避開這種制冷劑應用中的安全風險。在安全設計方面，應考慮全面，不論是毒性還是爆炸問題方面，都應得到全面解決。事實證明，目前還不能將B 類制冷劑應用在房間空調器中。在風險與效率代價方面，可燃制冷具有節能優勢，但其也有爆炸燃燒風險，相關人員還要揚長避短，通過提高系統熱力效率來節能。

2.3 安全性研究

可燃制冷劑即使符合安全要求，其在應用中也可能存在安全性問題。相關人員還要對這些問題進行研究。首先關注制冷劑泄漏問題，泄漏的可燃制冷劑會增加房間安全隱患，當泄漏濃度過高時，可能會發生爆炸事故。在泄漏濃度方面，相關人員要分別研究房間內部的濃度以及空調機組內部的泄漏濃度。如果使用可燃制冷劑，房間內部的相關電氣設備以及相關元器件對環境也會提出高要求，這些運行環境的變化可能會導致其運行效率變差。泄漏時間以及泄漏環境或泄漏范圍無大小之分，其都會造成極大的安全隱患，在安全設計要求下，必須要保證可燃制冷劑應用中的密封性。其次對可燃制冷劑進行安全分類。GB/T 7725-2004 標準對制冷劑安全等級進行了劃分，相關人員還要對可燃制冷劑的安全等級進行劃分，使可供選擇的可燃制冷劑更加明確。

3 結語

制冷劑的選擇與空調器使用性能標準有間接關聯，在對制冷劑安全性進行分析時，相關人員還要制定相關的安全標準體系，并確定體系的規定范圍，使安全有效的制冷劑被應用在空調器中。一般房間空調器會選擇A1 類，該種類的制冷劑無毒無公害，不會對環境造成威脅，也不會對室內人體健康造成傷害。在制冷劑選擇應用中，相關人員還要修訂相關技術標準，使更多制冷劑的應用條件充足。