在系列文章的第一篇中,Logicool Air Conditioning & Heat Pumps 的 Karl Richardson 对新型“轻度易燃”A2L 气体的神话和现实进行了公正的审视。

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在过去六个月的大部分时间里,我都在研究 R32 和 A2L 制冷剂,并成功地为我们的许多客户培训了这个主题,我认为现在是时候以最相关和最紧凑的方式将这些知识传递给一般贸易。

未来几年,空调行业将面临巨大的变革。

从 2015 年开始,欧盟正在减少制造制冷剂直接产生的 CO2 排放(我们似乎已经放弃了防止泄漏的尝试)。在前几年,我们已经看到完全禁用 CFC 和 HCFC。新法规通过在 2015 年至 2030 年之间分阶段限制潜在的二氧化碳排放量来鼓励创新。

制冷剂的 CO2 排放与全球变暖潜能值 (GWP) 直接相关。每种制冷剂都有一个 GWP 值。数字越高,二氧化碳排放量越高,任何泄漏到大气中的产品对环境的影响就越大。

通过收集 2009 年至 2012 年间所有制冷剂生产商、进口商等的数据,欧盟规定了 1.83 亿吨的基准二氧化碳消耗量。

欧盟内的制冷剂生产商/进口商现在每年都会获得二氧化碳排放配额。他们只能通过鼓励使用 GWP 较低的制冷剂来生产更多的产品。他们不能生产超过他们的配额。这促进了创新,因为欧盟不会限制销售,而是可能鼓励增长,但只能通过低 GWP 产品。

逐步减少

阶段性下降

请记住,欧洲的逐步减少始于 2015 年。这是基线数字的 100%。2016 年目前的逐步减少是基线的 93%。到 2030 年,我们需要达到基线的 21%。这意味着与 2015 年 1.83 亿吨的基线相比,二氧化碳排放量减少了 81%,即 3477 万吨。面临的挑战是通过生产更多产品但向大气排放更少的二氧化碳来应对不断增长的市场。

现实情况是,2014 年的二氧化碳消耗量远高于实际基准。这可以归结为潜在因素,例如在 2015 年基准开始之前进口大幅增加以及对经济的信心恢复。

更令人担忧的是以下事实和数字:

• 现在的经济比分析基准数据时更加活跃。因此,如果典型的市场消费量已经在增加并超过预测的 1.83 亿吨实际产品当量,我们实际上处于更深层次的逐步减少

• 2017 年——减少 37%(1.1529 亿吨)

• 2024 – 减少 69%(5673 万吨)

简单的数学告诉我们,如果我们什么都不做,那么 2017 年就会出现真正的供应问题。

进步

一些使用制冷剂的行业已经在使用更低的 GWP 替代品取得进展。一个有据可查的例子是汽车市场。这个特殊的行业正在转向 GWP 仅为 4 的 HFO R1234yf。考虑到其前身 R134a 的 GWP 为 1430,这意味着根据经验,我们可以使用 R1234yf 为 1428 辆新车充电,以实现相同的 GWP 或 CO2与 R134a 一车的影响。

空气对水热泵和冷却器等产品也已经朝着降低 GWP 的替代品迈进,尽管这并不像汽车市场那样先进。

这对其他行业来说是令人欣慰的消息,比如我所在的行业。它给了我们一点喘息的空间。

包装空调通过推出产品的方式对所需的变化反应缓慢。原因很复杂,但主要归结于重新发布现有立法,我将在另一篇文章中介绍。但是,以下是延迟的主要原因:

• 一些欧盟国家目前禁止在商业应用中使用易燃制冷剂(西班牙、意大利、法国)

• 冷却器、空气到水和汽车系统是固定充电、固定容量的系统。组合分体和 VRF 具有变量,例如不同的容量、管道尺寸和管道运行。这意味着产品的设计和应用是不同的,需要更多的从研发的角度思考。

• 包装空调产品中允许的总制冷剂充注量将受到限制,这可能会影响可用产品的范围。

R32

立法的变化没有我们希望的那么快。然而,似乎大多数日本制造商已经确认在 2017 年之前推出 RAC 产品。这意味着高达并包括 7kW 的小型商业/家用系统。一些制造商已经确认了“2017 年某个时候”的包装/商用空调产品。期待所有主要玩家尽快确认他们的官方公告。我们的两家制造商已确认在 2017 年推出商用产品(最高 14kW 分体式系统)。在 Logicool,我们已经安装了 R32 产品,并提供 2.5、3.5 和 5kW 版本。

所有这些包装空调产品都 将充注制冷剂 R32。这是一种轻度易燃的制冷剂,但无需恐慌。

在英国,如果您或您的工程师拥有 City & Guilds 2079 和/或有效的 F-Gas 证书,那么您就有资格使用包括 R32 在内的 A2L 制冷剂。

只有当您不了解原因和方式时,轻微的可燃性才是一个问题。产品铭牌上有易燃标志,因此意识和管理是关键。我将在以后的文章中介绍这一点。

R32 的 GWP 为 675,而 R410A 的 GWP 为 2088。这意味着我们的制冷剂供应商可以在未来几年继续为我们的特定行业提供制冷剂。

我们作为一个行业需要做的是更多地关注遏制并促进良好实践。将制冷剂保持在应有的位置是最终目标。预计从 2020 年起会有更多变化,因为 R32 可能不是所有产品的长期解决方案。

剩下的是 A2L,所有这些都是轻度易燃的制冷剂。这是我们现在需要应对的文化变革。

了解了欧洲为何转向使用更低 GWP 的 A2L 制冷剂后,在本文的第二部分,空调经销商 Logicool 的 Karl Richardson 着眼于易燃性问题。

在第 1 部分中,我们研究了 A2L 制冷剂以及空调行业为何面临从 R410A 转向 R32 的问题。

希望我们现在明白这是为了符合欧盟减少二氧化碳排放的要求。

现在让我们继续讨论 A2L 制冷剂的主要问题。它们是易燃的。或者,准确地说,它们是“轻度易燃的”。但是,这是什么意思?

我听过一些业内人士的说法,“它不是真正易燃的,这是无中生有的事情”。让我们探索一下,检查事实和现实。

在过去的二十年里,世界发生了变化。使用矿物油对 R22 施加明火会产生与使用合成油的 R32 类似的效果。与 CFC 或 HCFC 制冷剂一起使用的 Suniso 3GS 等矿物油属于“不属于易燃但本质上可燃的产品”

但那是当时,现在是。我们生活在一个由健康和安全、立法和监管主导的世界。除非您非常幸运,否则您的客户会希望您知道 A2L 制冷剂是易燃的(尽管是温和的),并且您有培训、文档和程序来处理这一事实。

在 1970 年代至 1990 年代,工程师承认他们大量排放制冷剂并将其用作清洁剂。泄漏控制不是问题,使用新制冷剂不断补充泄漏系统并不少见。这些制冷剂具有高 GWP (R502 = 4657)。健康和安全不是现在的问题。1974 年,工作场所的致命伤害总数为 651 起。

现在将制冷剂排放到大气中是违法的。一位年轻的工程师承认,如果他们不回收、回收和再循环制冷剂,就会受到纪律处分。R32 具有轻度易燃性,GWP 为 675,我们正在积极寻求更低 GWP 的替代品。2014-2015 年工作场所的致命伤害总数为 92。健康和安全现在是一个真正的问题,任何可能易燃或易燃的事物都令人震惊。

R32

所有 A2L 替代品都是轻度易燃的。正在测试的所有新制冷剂均为 A2L。轻度易燃性将继续存在,我们的行业需要适应使用这些产品。

请记住:如果您拥有有效的 F-gas 证书,那么您就有资格使用 HFC 制冷剂。R32 是一种 HFC。还记得训练开始时的安全点吗?现在是相关的。

虽然您可能认为轻度易燃的制冷剂“并不真正易燃”,但您的客户可能有不同的看法,他们会希望您在处理产品时保持专业。

您的客户可能会在他们的设备侧面看到易燃标签。它不会说“轻度易燃”。所有安装人员都应该意识到这一点并准备好提供答案。“它不是真的易燃,相信我”可能不会安抚企业主或健康与安全经理。人们看到他们所看到的。易燃标签是易燃标签。

A2L是什么意思?

我们在暖通空调行业使用的典型制冷剂分为三个安全分类。

A1:低毒,不可燃
A2:低毒,低可燃性
A3:低毒,高可燃性

有一项新分类提案,以允许该行业适应新的较低 GWP 产品,其中大部分是“A”级制冷剂。该提议适用于“A2L”制冷剂,它具有较低的可燃性和较低的火焰传播。我们的意思是任何火焰的燃烧速度都小于 10 厘米/秒。

这种重新分类对 HVAC 行业的未来很重要。目前,西班牙、意大利和法国的公共建筑禁止使用 A2 制冷剂。重新分类为 A2L 将使这些制冷剂能够在整个欧洲广泛使用。但是,要实现这一点,需要重新编写和重新发布立法。受影响的立法不仅是 BS:EN378,还有 EN60335-2。

对于那些注意到 R32 产品滴入市场的人来说,您会注意到最大的产品是 5kW 家用壁挂式安装。

西欧有一半国家不允许在公共设施中使用 R32,而且英国尚无商用空调产品,这并非巧合。我们都从类似的库存中汲取资源,重写和重新发布立法以允许重新分类为 A2L 制冷剂,这一点至关重要。完成后,我们应该会看到大量涌入的 R32 产品。

EN60335-2

我们的行业几乎完全由 BS: EN378 管理。这控制着空调系统从初始设计到安装、维修和使用寿命结束的整个生命周期。

EN60335 是一项涵盖家用和类似用途电器安全的立法。空调产品已经包含在该立法中,但它以前从未成为该行业的问题。然而,现在我们的管道内有一种“易燃”制冷剂,这成为使这项立法发挥作用的一个重要问题。

当我们在以后的文章中查看设计和应用程序注意事项时,我将介绍这一点的含义。

易燃
那么 A2L 制冷剂到底有多易燃?关于这个问题有很多猜想。有些比其他的更易燃,但它们都具有较低的可燃性和较低的火焰传播水平。

让我们以 R32 为例。这是商用空调的建议解决方案。

易燃吗?是的

我需要什么来点燃 R32?
13 – 30 之间的浓度限制(或 LFL)
30 至 100mJ 的 MIE(最小点火能)
高于 600°C 的火焰
恒定的氧气供应

我可以放火吗?是的

我的工程师会尝试点亮它吗?我知道有工程师用火焰处理冰箱柜中泄漏的丙烷,那么谁说呢?

电灯开关的火花能点燃它吗?不

最有可能产生火焰的情况是什么?一个工程师,很可能是错误的,或者产品在错误的人手中。

这会是一场需要紧急服务的大火吗?除非您一直对暴露的制冷剂保持火焰,或者它通过将光照射到另一种材料而引起火灾。传播速度非常低,火焰通常会自动熄灭。

假设以上所有情况,R32 在现场点燃的可能性有多大?非常不可能(我写这个是为了不让自己说“不”。但从来没有“从不”)

但肯定有上述所有可能吗?是的。

最有可能的情况是什么?正在安装的系统可能存在泄漏,任何行业的工程师都可能在泄漏附近使用恒定火焰。糟糕的做法可能会导致这种情况,但可能性很小。安装系统时发生类似场景的可能性同样不太可能。

那么就没有什么可担心的了吗?如果您采用这种方法,那么您更有可能发生事故。

什么是 LFL

如上所述,氧气、MIE、超过600°C的温度和浓度限制是燃烧的成分。

我们不太可能在已安装的环境中超过 MIE。如前所述,来自开关的能量不应超过 MIE。

当然,可以对泄漏系统施加超过 600°C 的火焰,这会产生火焰。单击此处可在我们的 YouTube 频道上查看此类示例。

可燃性下限或 LFL 本质上是产品变得潜在可燃所需的最低浓度限制。低于 LFL 的任何值都意味着不可能燃烧。

LFL 可以表示为数字或音量。R32 的例子是 0.307 或 13.3%。

还有一个燃烧上限或 UFL。任何高于此的浓度都意味着产品与氧气的混合物过于丰富,因此产品无法燃烧。

那么在日常空调应用中超过 LFL 的可能性有多大?

对于分体式系统应用,这是不可能的,除非产品对于该应用来说尺寸明显过大。由于总制冷剂充注量,VRF 可能会带来其他问题,但目前没有 VRF 产品出现,因此我们目前不需要考虑这种情况。

当我们查看设计和应用程序时,我会重新审视这一点。这是需要考虑的一个领域,因为它将直接影响进入市场的产品以及我们如何应用我们的产品以符合当前和即将出台的法规。展望未来,LFL 将成为空调设计和应用领域的一个重要流行词。

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现在总结一下易燃性的重要问题:
• 如果您受过 F-gas 培训,那么您就有资格处理 R32
• 确保您的健康和安全程序是最新的。
• 考虑对碳氢化合物进行进一步培训并调整您的政策和程序以适应这些产品的处理
• 请注意您的客户可能有他们将寻求保证的问题。
• 是的,您的客户可能有天然气供应,但不要将其用作懒惰的论据。在您的回答和建议中知识渊博且专业。
• 遵守R32 和A2L。
• 不要偷工减料。如果 R410A 允许您偷工减料,那么现在就停止。R32 可能不会那么宽容。

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在系列文章的第三篇中,Logicool Air Conditioning & Heat Pumps 的 Karl Richardson 对新型“轻度易燃”A2L 气体的神话和现实进行了公正的审视。

我花了一些时间来写这些文章中的第三篇,仅仅是因为它在 A2L 制冷剂,特别是 R32 工具的一些主题方面可能被认为是非常有争议的。

然而,在花了两年的大部分时间研究这个主题以及这种对新制冷剂的改变可能对我们行业产生的影响后,我越来越沮丧,因为那些真正应该了解更多的人缺乏知识以及缺乏建议由其他人提供给真正需要它的人。

英国和欧洲的 R32 生产正在进行中。R410A 中常见的分体式系统将在接下来的 12 个月内批发改为 R32。您作为空调设备的购买者在这件事上几乎没有发言权。

因此,让我们直接开始,首先谈谈工具和培训。您去当地的贸易柜台/批发商寻求建议,他们告诉您要安装 R32 系统,您需要新的仪表、新的回收装置和新的真空泵。

让我们进行第一次现实检查吧?让我们谈谈工具,在我们开始之前,以下文字完全是我的观点。请做出自己的决定并得出自己的结论。

训练

误解:“我的工程师需要再培训”

现实:不,他们没有。

R32 是一种 HFC。当前的 F-gas,2079,CITB 课程涵盖 HFC。它们不包括特定的制冷剂。

担心易燃性?让您的工程师参加碳氢化合物课程。这样,您将涵盖您在健康和安全方面的基础以及管理客户的问题。

如果您的工程师已经通过 F-gas 认证,则无需接受处理 R32 制冷剂的培训。

作为经理或企业主,您应该考虑参加一些有关 R32 和 A2L 制冷剂意识的自愿培训。

真空泵

误解:您的贸易柜台可能会告诉您,您需要一个新的真空泵。

真空泵从管道中去除空气。它们不是回收单元。

如果您的专家告诉您真空泵可以产生电火花,那么请问需要多少能量和多少浓度的 R32 制冷剂和空气才能引起燃烧?当这个火花发生时,R32 在哪里?系统应该没有制冷剂。

如果他们手头有这些数字并且可以说服你,那么他们比我过去两年一直与之交谈的所有专家都了解更多。在接下来的几个月内安装第一个 R32 系统时,请考虑到,即使您重新使用现有的 R22、R407C 或 R410A 管道,也不会允许任何 R32 痕迹进入您的真空泵。

现实:需要常识。

与制造商而不是经销商一起检查您现有真空泵的规格。他们是否已经安装了回流适配器?你真的需要一个新的吗?有没有人走到生命的尽头?你可能有十个工程师和十个真空泵。计划您的工具需求。使用常识。不要将您的工程师派到带有您在 1996 年购买的真空泵(或回收装置)的不通风楼梯间。

歧管仪表

误解:您需要新的仪表

现实:不,你没有。

R410A 和 R32 之间存在 3% 的压力差。这并不难,您真的不应该被告知您需要新的仪表。相同的油,几乎相同的压力,相同的管路连接。

您是否需要更换一些仪表?提前计划并在需要时购买 R32/R410A 仪表,并考虑数字化。

R32 瓶子确实带有左旋螺纹。您真的应该购买左旋螺纹瓶连接器并将它们放在您的工程师货车上。

回收单元

误解:您需要一个新的回收/恢复单元

所以您需要一个新的回收装置,因为您要回收一些 R32 制冷剂?市场上安装的R32设备很少。您是维修还是安装?您是否需要回收装置来安装此设备?

现实:是的,但也许不是现在。

您安装了一个预充电 R32 的 3.5kW 壁挂支架。两个月后,您会收到来自故障站点的报告。您的工程师到达,当他/她调查系统时,很明显存在泄漏。系统中不会有任何制冷剂,当然,您不需要制冷剂,因为您的工程师不会安装它,因此可能会发生泄漏!

我们在这里不是在谈论大型 VRF 系统。这些目前在英国无法销售。我们正在讨论制冷剂充注量有限的分体式系统。

在英国的这些夏季月份,您的制造商很有可能会用完当前的 R410A 产品并为您提供 R32 等效产品。这些通常是高达 14kW 的分体系统,具有基本充注量和几乎没有潜在的额外制冷剂充注量。

您当前的回收装置已经回收了 R32,因为它是 R407C 和 R410A 的一个组成部分。在后者中,它占混合物的 50%。另一半是R125。

R125 使 R32 的易燃性无效。这是它的主要目的。假设您在大型 VRF 上有重大泄漏。您是否回收了 50% R410A 和 50% R32?

如果您在通风良好的区域并且必须回收几公斤的 R32,那么我建议您确实应该购买新的回收装置。拥有单一成分的制冷剂不允许我们再次开始补充系统。在发生泄漏时,检测、修复、回收、恢复和回收。

最好的解决方案是查看您当前的工具并制定策略。请不要立即考虑购买 10 套仪表、10 台真空泵和 10 台回收装置,因为贸易柜台上的小伙告诉您购买,而且您已经获得了很好的折扣。那当然是,除非您愿意并且负担得起。

让我们对这件事残酷一点。作为企业主,您可以从工程、管理和商业的角度来看待这一点。为什么不购买一两个回收单元并将它们留在总部?您是否有重要的铜、电缆桥架、绝缘材料和制冷剂订单?做个交易。向为您提供最优惠交易的公司下达订单,包括所有这些辅助设备和新的回收装置。

这就是工具和培训的内容。您现在需要做的就是购买一个闪亮的新 R32 装置。

您的工程师不需要培训。您的管道运行量少于预充量,您现在并不真正需要新工具,但由于您刚刚拥有 5 英里长的铜管,因此在与批发商达成交易后,有一个回收装置正在路上购买。你们拥有出色的工程师,实际上是业内最好的工程师。什么可能出错?尽管它在官方上是易燃的,但它甚至不是真的易燃。

正如我在之前的一篇文章中所说,如果你真的非常非常努力地尝试,你可以点燃 R32。它不会很壮观,但可以做到。

所以没有问题。直到您的客户问您“为什么我的新空调机组上有易燃贴纸?”

欧盟法规要求所有 R32 和 A2L 设备必须在您安装的设备上具有清晰可见的可燃性标志。如果您在何时接到客户的电话,请确保您掌握了所有事实。我已经尝试在我之前的两篇文章中回答这些问题,可以通过单击下面的链接进行查看。所有制造商都应提供培训。大多数有,但有些目前没有。我自己的公司 Logicool 还提供有关 R32 和其他 A2L 制冷剂意识的培训。该课程的大部分细节已经在这些文章中。重点不是卖给您一个可爱的新 R32 单元,而是为您提供所需的教育。

还有其他提供者,例如 Cool Concerns,它们更适合详细培训并且完全独立。

收费限制

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目前真正没有被讨论的一件事是限制费用和 LFL。

现实:不管你喜不喜欢,R32 是“轻度易燃的”。

您可以添加到“占用空间”的任何潜在电荷都有限制。

R32 与所有其他易燃物质一样,具有 LFL 或较低的可燃性极限。此限制用于计算空间中可能导致燃烧的 R32 量。

如上图所示,LFL 有两种计算方式。第二个计算 ( M = 6.0 x LFL5/4 x ho x A½ ) 是我们应该用于 R32 应用的当前计算,并反映在当前立法中。此处显示它们是为了说明我们作为负责任的专业人员现在需要开始了解的潜在复杂性。

我现在不会完整地解释上述内容,但可能会在这些文章的第 4 部分中解释。下面是一些简单的事实,解释了这种计算的影响。这将通过说明两种典型应用的方式来完成,其中 LFL 和最小/最大电荷限制的影响生效,而另一种则没有。

在大多数舒适制冷应用中,您将能够设计和安装空调设备而无需考虑这一点。然而,根本不知道和不理解这个事实不是一种选择。

让我们从一开始就尽可能简单,并查看一些明确的证据。

示例 1

您有一个新应用程序,它是一个 3m x 3m 的小办公室。由于房间的大小,墙壁空间非常小。您选择选择并安装小型落地式装置。在这种情况下需要采取额外安全措施之前的最高收费为 1.187 公斤。

看看您选择的制造商提供的 R32 产品,您可能会意识到目前明显缺少地板/控制台单元。

示例 2

您被要求为带有备用和轮换设施的通讯室的空调报价。房间是 5m x 5m。管道长度为40m。

您已使用 400W/m² 作为合理计算并选择 1 x 10kW 壁挂式系统。

在这种情况下需要额外安全措施之前的最高收费 为 5.14 公斤。

一种特定的 10kW 壁挂式系统,目前在英国和欧洲有售,最大充电量为 6.8 公斤。

因此,该系统的一次泄漏相当于有 6.8 公斤的 LFL 制冷剂进入该空间,因此超过了 5.14 公斤的限制充注量

在这种情况下,您超过了 39 x LFL 的最大充电限制,需要考虑安装泄漏检测或机械通风。

有一种观点认为 IT 机房“不是一个被占用的空间”。安装额外 IT 设备的两名 IT 工程师反驳了这一论点。

示例 3

你被要求在一个 10m x 20m 的办公室设计和安装空调。您正在安装盒式或管道式风机盘管。您选择了两个 14kW 双分体系统。

在这种情况下需要额外安全措施之前的最高收费为 17.77 公斤。

市场上现有的一个系统的 2 x 14.0kW R32 冷凝机组的最大电量为 100m,每个系统的管道长度为 6.8kg。总重 13.60 公斤。

在这种情况下,不需要额外的安全措施。这应该让您放心,大多数舒适的冷却应用不会受到此计算的影响,但应始终予以考虑。

我们需要停止做的一件事,现在停止做,是超大的空调设备。对于通信和 IT 机房来说尤其如此。

我现在请您考虑一下您的客户之前提出的潜在问题,“为什么我的新空调机组上有易燃贴纸”?想象一下,如果该客户是一家化工厂的健康和安全官员。

您的回答应以 M = 6.0 x LFL5/4 x ho x A½ 开头

最后的神话——R32 是未来

误解 – “我告诉我的客户 R410A 是面向未来的。现在制造商逼我改用R32,这样他们就可以卖更多的设备。”

现实:欧盟立法正在强制采用 R32。本系列的第 1 部分详细介绍了这些事实。

让我们看看自 1990 年以来我们用于空调设备的制冷剂:

1990 – R22
2000 – R407C
2003 – R410A
2016 – R32

不能保证任何制冷剂都是“未来”。R32会停留很多年吗?在我看来,我确实相信对于拆分系统,它会。

R32 是一种单组分、低 GWP 制冷剂。它的制冷剂充注量低于 R410A。它稳定,压力和应用与R410A几乎相同。对制造商的好处是他们可以生产 3.5 x R32 装置而不是 1 x R410A 装置。这允许持续增长,同时满足欧盟对二氧化碳影响的严格限制。

在英国的 DX VRF 中没有关于 R32 的重大宣布。一些制造商的抱怨很可能会发生,但它是 VRF 的未来吗?对于拆分,在不久的将来很可能是 R32。然而,VRF 可能会发生变化,对当前市场动向的观察表明该行业可能会发生什么。这是本系列文章第 5 部分的另一个讨论。

我很高兴任何人在这里发现任何错误或不准确之处向我指出它们。我将在需要的地方进行编辑,以便为阅读文档的人提供 100% 准确的文档。这应该已经是准确的,但我知道有一些在立法方面具有影响力的资深行业专业人士,我欢迎任何可以改进本文并帮助在变革时期更好地教育我们的行业的反馈。

Tags: A2L, R32, LFL

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