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當(dāng)前，空調(diào)及其他制冷系統(tǒng)的使用已經(jīng)越來越普及。隨著制冷技術(shù)的越來越成熟空調(diào)器已擁有多種選擇性的制冷方式及制冷劑。 為了減少對環(huán)境的影響，近年來許多常見制冷劑的使用受到限制。供暖、通風(fēng)、空調(diào)和制冷（HVACR）行業(yè)面臨的壓力日益加大，對制冷劑的選擇也日益謹(jǐn)慎，從過往廣泛使用的氫氟碳化物（HFC）轉(zhuǎn)而采用全球變暖潛值（GWP）較低的制冷劑。為保證新型制冷劑得以安全使用，需升級泄漏檢測技術(shù)，相關(guān)安全要求也已納入最新標(biāo)準(zhǔn)（如UL 60335-2-40第三版和IEC-60079-29-1）。根據(jù)加州空氣資源委員會（CARB）最新決定，這些新要求最早將于2025年納入住宅與商業(yè)建筑的空調(diào)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。 工采網(wǎng)小編將為大家介紹HVACR行業(yè)所使用的不同類型制冷劑、各制冷劑應(yīng)用情況的變化以及幫助行業(yè)達到環(huán)境和安全新規(guī)要求的關(guān)鍵泄漏檢測技術(shù)。根據(jù)《蒙特利爾議定書》，消耗臭氧的氯氟烴（CFC）和氫氯氟烴（HCFC）已被逐步淘汰，取而代之的是氫氟碳化物（HFC）。不過由于HFC是潛在的溫室氣體，全球正在努力減少其使用。 雖然目前HFC對氣候變化影響較小，但如不加以控制，可能會迅速加劇。因此，必須限制其使用以緩解全球變暖。《〈蒙特利爾議定書〉基加利修正案》（2016年10月）嚴(yán)格要求在全球范圍內(nèi)淘汰HFC。 因此，HVACR行業(yè)正轉(zhuǎn)向使用全球變暖潛值（GWP）較低的制冷劑替代系統(tǒng)。 但采用低GWP值的制冷劑也有其挑戰(zhàn)。 制冷劑分類美國采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)（ASHRAE）根據(jù)制冷劑的易燃性和毒性等級對其進行了大致分類。 每種制冷劑都有一個識別參考字母和編號：字母表示毒性等級，編號表示易燃性。 這一安全分類系統(tǒng)最近有所更新，在易燃性之下新增“2L ”子類，表示易燃但燃燒非常緩慢的2類制冷劑。 HCFC、CFC以及后來取而代之的HFC等傳統(tǒng)制冷劑的特點在于安全耐用，所以易燃性和毒性等級通常較低。例如，最常用的CFC制冷劑氟利昂-12被歸為安全組A1。 對于同時滿足低臭氧消耗潛值（ODP）和低全球變暖潛值（GWP）雙重要求的制冷劑，有幾個可行的備選項，其中包括氟化烯烴（HFO）、碳氫化合物（如丙烷）和低GWP值的HFO。業(yè)內(nèi)一直在積極開發(fā)一類新型低易燃性制冷劑A2L，以達到低GWP值要求。 但這些最具可行性的方案都有一個共同點：比傳統(tǒng)制冷劑易燃性更高。 安全使用環(huán)保制冷劑減少使用環(huán)境危害性較高的HFC之后，許多行業(yè)都會選擇易燃的A2L級制冷劑。針對使用高易燃性、低GWP值制冷劑的HVACR 設(shè)備，其安全要求已被納入幾個最新標(biāo)準(zhǔn)中，比如美國的UL 60335-2-40（第三版）和IEC-60079-29-1。 與這些制冷劑有關(guān)的主要風(fēng)險之一是泄漏后的燃燒或爆炸。為防止風(fēng)險，上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在HVACR應(yīng)用中使用泄漏檢測設(shè)備。 雖然這些標(biāo)準(zhǔn)本身尚未強制使用泄漏檢測系統(tǒng)，但以住宅和商業(yè)空調(diào)設(shè)備為例，這些標(biāo)準(zhǔn)最快將于2025年納入各州建筑法。另外，加州空氣資源委員會（CARB）正在加快進度，逐步淘汰HFC，轉(zhuǎn)而使用A2L級制冷劑。面對這些即將到來的變化，原廠設(shè)備制造商（OEM）必須迅速適應(yīng)易燃制冷劑的使用。 制冷劑泄漏檢測技術(shù)金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）和非分散紅外技術(shù)（NDIR）是檢測低GWP值制冷劑氣體的兩大主要可用技術(shù)。 金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）傳感器的工作原理是，某些半導(dǎo)體材料的電阻率隨著某些氣體在半導(dǎo)體表面發(fā)生反應(yīng)而變化。因此，測量金屬氧化物半導(dǎo)體的電阻可以得出空氣中制冷劑氣體和蒸汽的濃度。 通常來說，MOS傳感器生產(chǎn)成本低，且該技術(shù)可適用于多種制冷劑。目前已經(jīng)開發(fā)出檢測HFC-32和HFC-1234yf等A2L級制冷劑的新型MOS傳感器。 非分散紅外技術(shù)（NDIR）基于光譜分析原理。不同氣體分子具有獨一無二的紅外吸收特性：通過測量短距離傳輸路徑內(nèi)的紅外吸收量，NDIR傳感器就能確定空氣中目標(biāo)氣體的濃度。 NDIR傳感器對氣體的分辨率比MOS傳感器高得多，已廣泛投入應(yīng)用。不過，NDIR傳感器比MOS傳感器價格高出許多。 制冷劑泄漏檢測傳感器 日本figaro 氟利昂傳感器 用于檢測制冷劑氣體的傳感器TGS2630 ： 氟利昂傳感器TGS2630被廣泛應(yīng)用于檢測空調(diào)、冷凍設(shè)備較常使用的制冷劑R-404a、R-410a，對可防止氣候變暖的不易燃制冷劑氣體R-32、R-1234yf等也有很高的靈敏度。由于內(nèi)設(shè)濾層，因此對揮發(fā)性酒精（居住環(huán)境常見干擾氣體）靈敏度很低，體現(xiàn)出對不易燃制冷劑的高選擇性。由于敏感素子體積很小，TGS2630的加熱器電流僅需56mA，外殼采用標(biāo)準(zhǔn)的TO-5金屬封裝。 日本figaro 氟利昂傳感器 半導(dǎo)體氣體傳感器TGS3830 描述： 氣體傳感器TGS3830對廣泛運用于空調(diào)與冰箱制冷劑的R-12的適宜替代品R-134a有極高的靈敏度，而且響應(yīng)速度快，因此氟利昂傳感器TGS3830是一款非常優(yōu)秀的低成本便攜式制冷劑泄漏報警器較理想的傳感器。 氟利昂傳感器TGS832-A00產(chǎn)品描述： 氟利昂傳感器TGS832-A00 對空調(diào)與冰箱使用的制冷劑如R-134a、R-404a、R-407c與R-410極其敏感。蓋帽以及基座上有氣體散熱孔，便于散熱，非常適合于便攜式氣體泄漏檢測儀。 制冷劑氣體檢測的前景我們可以大膽預(yù)測，在不久的將來，低GWP值的易燃制冷劑將在HVACR行業(yè)中得到大量應(yīng)用。不過目前尚不確定NDIR型或MOS型設(shè)備是否會成為檢測這類氣體的主導(dǎo)技術(shù)。另外還有幾項用于制冷劑檢測的傳感技術(shù)現(xiàn)在也正在開發(fā)中，比如通過測量局部大氣熱導(dǎo)率（TC）確定目標(biāo)氣體濃度。 可以預(yù)見，傳感解決方案的響應(yīng)時間可能是一個關(guān)鍵因素，因為當(dāng)達到報警水平時，OEM需要充足的時間才能觸發(fā)所需緩解措施。在這方面，熱導(dǎo)式傳感器已被證明比其它類型傳感器表現(xiàn)更佳，因此可能在這類應(yīng)用中比MOS或NDIR型傳感器更具優(yōu)勢。 無論哪種技術(shù)最受歡迎，都會成為未來幾年的潛力市場，因為新的安全標(biāo)準(zhǔn)已納入法規(guī)。氣體檢測技術(shù)將如何適應(yīng)HVACR行業(yè)的新挑戰(zhàn)，我們拭目以待。 |
