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英国:据说比较替代制冷技术的模拟测试表明,低 GWP 的 HFO/HFC 混合物可为 2,000 平方米以下的商店提供最佳的排放减少和最低的生命周期成本。

这项由约克郡咨询公司 Wave Refrigeration 代表制冷剂制造商科慕进行的新研究比较了欧洲中等和高环境条件下两种不同商店架构中的七种替代制冷技术。

科慕坚持认为,结果表明,仅根据制冷剂的 GWP 来选择未来的制冷剂技术并不能很好地反映制冷系统产生的气候变化总排放量。报告称,与基准 R404A 替代 R449A 技术相比,使用碳氢化合物和二氧化碳等非氟化产品的制冷技术通常会导致 10 年生命周期成本 (LCC) 过高,以实现最小的排放减少。

报告中使用的 10 年生命周期成本计算考虑了初始采购和安装成本 (CAPEX) 和运营成本 (OPEX)。

据科慕称,提供最佳减排和最低 10 年 LCC 的技术是其较低 GWP A2L 替代品,即 HFO/HFC 混合 Opteon XL20 和 XL40(R454C 和 R454A)。

R454C (Opteon XL20) 是科慕在新设备设计中为 R404A 提供的最低 GWP 选项。它的 GWP 为 146。它的“姊妹”制冷剂 R454A(Opteon XL40)同样由 R1234yf 和 R32 混合而成,但通过增加混合中的 R32 量来提供更高的性能和更高的冷却能力,从而牺牲了 XL20 的一些低 GWP R404A 的选项。它的 GWP 为 238。

通常认为,解决排放问题的主要问题是减少泄漏和用低 GWP 替代品替代 HFC。然而,科慕的研究认为,在制冷系统的整个生命周期内对气候变化的最大贡献通常是发电产生的间接排放。因此,系统性能和能源效率的潜在影响远大于制冷剂本身的 GWP。

然而,能源效率会因所使用的技术、系统所在的气候、系统架构,甚至电力来源而异,因国家/地区而异。

技术

研究中考虑的七项技术是:
• 水冷积分 (WC)
• 风冷积分 (AC)
• 丙烷/乙二醇二级系统
• R134a/泵送 CO2 二级 MT/亚临界级联 LT 系统
• 不可燃 R449A系统
• 跨临界二氧化碳增压系统
• 低 GWP A2L HFC/HFO 混合物 R454C 和 R454A。

列出的每种技术都在两种不同规模的商店中进行了考虑:
• 销售面积约 2000 平方米的标准超市,设计负荷为 160 千瓦中温/30 千瓦低温
• 销售面积为 300-500 平方米,设计负荷为 40千瓦中温/的 小型超市/ 8kW低温。

表演是在温和的欧洲气候(英国莱斯特)和炎热的欧洲气候(西班牙塞维利亚)中模拟的。

标准超市

标准超市的基准商店考虑了典型布局,具有 1-2 MT 和 LT 压缩机组,并在分布式系统中使用较低 GWP R404A 替代品(如 R449A (Opteon XP40))作为基准。

就 10 年生命周期成本而言,没有任何选项比基准 R449A 系统更好。然而,较低 GWP 的 Opteon A2L 替代品 R454C 和 R454A 显示 10 年 LCC 增加高达 5%。

虽然考虑初始成本时的最佳选择是 AC 积分,但由于其能源性能较差,10 年 LCC 比基准 R449A 高 26%。报告称,与 AC 积分相比,使用 WC 积分改善了能量消耗,但仍比基线技术高 20%。

而且,虽然许多人强烈提倡使用碳氢化合物和二氧化碳等“天然”制冷剂,但科慕表示,在温和的莱斯特气候下,所有这些技术的 10 年 LCC 比 R454C 和 R454A 高 15% 以上。

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排放量

在标准超市模型中,R454C 和 R454A 再次位居榜首,总排放值最低。与使用跨临界二氧化碳增压系统相比,较低 GWP 选项的排放量最多可降低 25%,比使用 R290/乙二醇系统时的排放量最多可降低 15%。

在塞维利亚较温暖的气候中,二次回路技术最接近 R454C 和 R454A 选项,但排放量仍至少高出 6%-7%。在更温和的莱斯特气候中,排放差异增加到比 Opteon XL 制冷剂技术高 13%-23%。

由于这些技术的能耗非常高,标准超市中的 AC 和 WC 积分的总排放量最高。

值得注意的是,由于相对较高的 GWP 和直接排放的贡献,从总排放量的角度来看,基准技术 Chemours R404A 替代 Opteon XP40 (R449A) 是最不利的选择之一。

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小超市

小型超市的基线商店架构考虑了与标准超市相同的分布式系统,具有 1 MT 压缩机组和 1-2 LT 系统。

再一次,从纯粹的财务角度来看,尽管生命周期成本比基准技术增加了 6%,但根据欧洲含氟气体法规,最佳选择是 R454C 和 R454A。

AC 积分再次具有最低的初始成本,但与较大的商店不同,它没有最高的 10 年 LCC。然而,AC 积分和 WC 积分的 10 年 LCC 仍然比基线技术高 16%-23%。在塞维利亚较温暖的气候中,跨临界 CO2 增压系统的生命周期成本最低,二次回路技术的 10 年 LCC 最接近低 GWP 的 Opteon XL 选项,但仍比基线高 13%-17%技术和比 R454C 和 R454A 低 GWP HFC/HFO 混合选项高 9-12% 的 10 年 LCC。

在莱斯特较为温和的气候中,二级回路系统的 10 年 LCC 值最差(比基线高 23%),其次是 WC/AC 积分和跨临界 CO2 增压系统,比基线范围高 16-19%,以及比 R454C 和 R454A HFC/HFO 混合选项高 11-13%。

小型商店业态的排放结果与大型超市业态基本一致。迄今为止,AC 积分的总排放量最高,因为它们的能源效率低,而 WC 积分的总排放量也比基准 R449A 选项差。

在塞维利亚的温暖气候中,跨临界 CO2 增压系统的总排放量也明显高于基准 R449A 系统,即使在温和的莱斯特气候中,其排放量也比 GWP 较低的 R454C 和 R454A 制冷剂高 16%-19%选项。

分布式直接膨胀系统的排放数据计算为 5%,科慕认为欧洲各地负责任的零售商正在实现这一泄漏水平。然而,科慕表示,由于每年的泄漏率高达 10%,使用低 GWP 选项 R454C 和 R454A 的系统的直接排放对总排放的贡献很小。即使在 15% 的年损失率下,使用更高 GWP 制冷剂 R454A (Opteon XL40) 的系统的总排放量仍然低于使用 R290/乙二醇或跨临界 CO2 增压系统,即使在莱斯特的温和气候下也是如此。

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