Microsoft PowerPoint - a5_蒙特婁議定書20週-冷媒特性與發展v8

冷媒使用現況與發展 報告人 : 胡耀祖工業技術研究院 E-mail: RobertHu@itri.org.tw 1 大綱 背景概述 冷媒特性 台灣使用現況 替代冷媒 結論 2 1

大綱 背景概述 冷媒特性 台灣使用現況 替代冷媒 結論 3 NASA 於 2006 年 9 月 25 日偵測到臭氧洞的大小達到 29.5 百萬平方公里, 超過 2000 年 9 月所偵測到的 28.4 百萬平方公里 臭氧層的破壞 (SOURCE: NASA) 4 2

臭氧洞的變化 (Reference: :http://www.theozonehole.com/ozonehole2006.htm) 5 蒙特婁議訂書對 HCFCs 的管制 (Non-Article 5) Consumption (%) 100 80 60 40 20 Freeze, at the base level for production 65% 35% 10% 總基準量 = 消費基準量 + 生產基準量 消費基準量 =1989 年 HCFCs 消費 + 1989 年 CFCs 消費量的 2.8% 生產基準量 = 1989 年 HCFCs 生產量 + 1989 年 CFCs 生產量的 2.8% Consumption restricted to the servicing of refrigeration and air-conditioning equipment 0.5% 0% 0 1996 2004 2010 2015 2020 2030 Year 6 3

蒙特婁議訂書對 HCFCs 的管制 (Article 5) 基準量 = 2015 年生產量與消費量的總和 凍結 : 2016 年 1 月 1 日生產基準量 100% 削減 : 2040 年 1 月 1 日 7 大綱 背景概述 冷媒特性 台灣使用現況 替代冷媒 結論 8 4

冷媒發展趨勢 1876 首次使用二氧化硫冷媒 1936 1987 蒙特婁議定書 1997 京都議定書 2005 京都議定書生效 1834 第一部蒸氣壓縮式冷凍機出現 ( 乙醚 ) 陸續使用甲烷 二氧化碳 氨作為冷媒 1931 CFC-12 1932 CFC-11 1961 R-502 1990 HFC-134a 1991 HCFC-123 1992 HFC-407C 20?? 永續冷媒 自然冷媒 CFC HCFC HFC 自然冷媒 9 含氯 氟對氣候影響因子的影響 含氯及氟的多寡影響臭氧層破壞潛勢 (ODP) 及全球暖化潛勢 (GWP) 的程度 (Reference: James M. Calm and David A. Didion, Trade-Offs in Refrigerant Selections: Past, Present, and Future ) 10 5

氯 氟及氫的特性 在冷媒成分中的氯 氟及氫等主要元素的含量, 主導了冷媒的可燃性 毒性及大氣壽命 (by McLinden and Didion, 1987). 11 冷媒安全性分類 Increasing Flammability Higher Flammability Lower Flammability No Flame Propagation Class A3 Class A2 Class A1 (by ASHRAE Standard 34-2004) Class B3 Class B2 Class B1 Lower Toxicity Higher Toxicity Increasing Toxicity 冷媒系統的安全可參考 ASHRAE Standard 15-2004 12 6

冷媒特性之區別 安全性 可燃性 毒性 臭氧層破壞 ODP 氣候環境評估 溫室氣體效應 GWP TEWI LCCP 13 不同冷媒的特性比較 (Reference: James M. Calm, Environmental and Performance Studies of R-123 as a Chiller Refrigerant? Resulting Recommendations for Environmental Protection, Int. Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue,2006.) 14 7

大綱 背景概述 冷媒特性 台灣使用現況 替代冷媒 結論 15 我國冷媒應用用途 小型空調設備 : R-22 R-410A 冷凍冷藏機組設備 : R-22 R-134a R-404A R-502 R-408 離心式水機設備 : R-123 R-134a 中 / 大型漁船冷凍機組 : R-22 (95 年環保署 鹵烴冷媒流佈調查與海龍管理中心建制管理專案工作計畫 期末報告 ) 16 8

我國冷媒用途替代情形 用 途 原使用 已替代使用 車用空調小型空調設備箱型冷氣機離心式中央空調冰水機螺旋 渦卷與往復式冰水機冷凍冷藏系統 / 商業冷凍漁船冷凍冰箱 / 冷凍櫃 CFC-12 CFC-11 HFC-134a HFC-134a R-410A R-407C R-410A HCFC-123 HFC-134a HFC-134a R-407C R-410A R-507A R-404A 無 HCs 17 我國冷媒用量分析 利用官方數量統計資料 問卷資料統計, 推估各類冷媒於各用途類別的使用量 排放係數 洩漏量 預測 (95 年環保署 鹵烴冷媒流佈調查與海龍管理中心建制管理專案工作計畫 期末報告 ) 18 9

我國 CFC 冷媒用途用量分析 預測 (95 年環保署 鹵烴冷媒流佈調查與海龍管理中心建制管理專案工作計畫 期末報告 ) 19 我國 HCFC 冷媒用途用量分析 預測 (95 年環保署 鹵烴冷媒流佈調查與海龍管理中心建制管理專案工作計畫 期末報告 ) 20 10

我國 HFC 冷媒用途用量分析 預測 (95 年環保署 鹵烴冷媒流佈調查與海龍管理中心建制管理專案工作計畫 期末報告 ) 21 大綱 背景概述 冷媒特性 台灣使用現況 替代冷媒 結論 22 11

選擇冷媒的考量因素 CFCs HCFCs HFCs 自然冷媒 其它 可靠的 可取得的 安全的 健康的 環境友善的 成本考量 使用效率 23 用途 冰水機 小型空調 車用空調 冷凍設備 其它 離心式螺旋式往復式 窗型 分離式 箱型 小客車 大客車 火車捷運系統 商用 工業用 冷凍庫 運輸冷凍 食物冷凍 家用冰箱 漁船 除濕機 自動販賣機 熱泵 型式 冷媒的應用用途 HCFC-123 HFC-134a HFC-134a R-407C R-407C 既有設備 R-410A CFC-12 HFC-134a R-407C HFC-134a NH 3 HCFC-408 HFC-134a NH 3 HFC-134a 24 HFC-134a HFC-134a R-407C R-410A NH 3 R-410A R-407C R-410A HFC-134a HFC-152a HCs CO 2 HFC-134a HFC-152a CO 2 HFC-134a R-407C HF-134a R-404A R-507 HCs R-404A R-507 HCs NH 3 R-404A R-507 NH 3 R-404A R-507 R-404A R-507 HCs NH 3 HFC-134a 替換設備 HFC-134a HCs CO 2 R-410A HCs NH 3 CO 2 (Compiled by ITRI) 12

替代物質 - SNAP Program- Significant New Alternatives Policy (SNAP) Program 分類 : 冰水機 (Chillers) 工業製程冷凍 (Industrial process refrigeration systems) 滑冰場 (Ice skating rinks) 工業空調 (Industrial process air conditioning) 冷凍倉庫 (Cold storage warehouses) 冷凍運輸 (Refrigerated transport) 食物冷凍 (Retail Food Refrigeration) 販賣機 (Vending machines) 製冷機 (Water coolers) 商業製冰機 (Commercial ice machines) 家用冰箱 (Household refrigerators and freezers) 家用除濕機 (Residential dehumidifiers) 車用空調 (Motor vehicle air conditioning) 小型空調及熱泵 (Residential and light commercial air conditioning and heat pumps) 熱交換元件 (Heat transfer) 低溫冷凍系統 (Very Low Temperature Refrigeration systems) 25 不可接受的替代物質 (SNAP Program) 物質 ( 聯邦法中已註冊的命名 ) 被替代 ODS 物質 終端使用用途 禁用理由 所有可燃冷媒, 包括 OZ-12 (Hydrocarbon Blend A), HC- 12a (Hydrocarbon Blend B), 及 Duracool 12a CFC-12 汽車空調含換裝及新設備 缺乏足夠的可燃性所遭致的危險評估 OZ-12 (Hydrocarbon Blend A), HC-12a (Hydrocarbon Blend B), and Duracool 12a CFC-12 除了工業製程冷凍外的終端使用用途, 含換裝及新設備 缺乏足夠的可燃性所遭致的危險評估 R-141b R-176 (R-176 含 CFC-12,, 及 HCFC-142b. 它與 RB-276 不同 ) CFC-11 CFC-12 離心式冰水機新設備 所有裝端使用含換裝及新設備 高 ODP 值 ; 已確認有其它的替代品具有較低的特性 含 CFC-12 26 13

不可接受的替代物質 (SNAP Program) 物質 ( 聯邦法中已註冊的命名 ) R-403B R-405A MT-31 HFP (Hexafluropropylene) 及含有其成分者 NARM-22 製冷罐 (Self-Chilling Cans) 使用 HFC-134a 或 HFC-152a 被替代 ODS 物質 R-502 CFC-12 所有 CFCs 與 HCFCs 所有 CFCs 與 HCFCs CFC-12,, R-502 終端使用用途 所有裝端使用含換裝及新設備所有裝端使用含換裝及新設備所有裝端使用含換裝及新設備 所有裝端使用含換裝及新設備 所有裝端使用含換裝及新設備 家用冰箱 運輸冷凍 販賣機 冷凍倉庫 食品冷凍含換裝及新設備 27 含 PFC( perfluorocarbon) 具有極高的 GWP 與大氣壽命 含 PFC( perfluorocarbon) 具有極高的 GWP 與大氣壽命 成分是有毒的 HFP 是有毒物質 含 禁用理由 由直接洩漏的高溫室氣體 汽車空調替代 CFC-12 (Class I ODS) 的物質 (Reference:SNAP Program, 2007/02/28) HFC-134a R-406A 物質 ( 聯邦法中已註冊的命名 ) GHG-X4, R-414A (HCFC Blend Xi) 小型輔助動力模組包含引擎 交流發電機 水泵 空調壓縮機及熱交換器, 並使用拖引機來連接車箱, 氣候控制系統已經使用可接受的替代冷媒 商標名 GHG, GHG-X3, GHG-12, McCool, Autofrost X3 GHG-X4, Autofrost, Chill-it, Autofrost X4 替換 (R)/ 更新 (N) (Buses Only)* Hot Shot, R-414B (HCFC Blend Omicron) Hot Shot, Kar Kool 28 14

汽車空調替代 CFC-12 (Class I ODS) 的物質 物質 ( 聯邦法中已註冊的命名 ) 商標名 替換 (R)/ 更新 (N) FRIGC FR-12, (HCFC Blend Beta), R-416A FRIGC FR-12 Free Zone, (HCFC Blend Delta) Free Zone / RB- 276 Freeze 12 Freeze 12 GHG-X5 GHG-X5 GHG-HP (HCFC Blend Lambda) GHG-HP Ikon 12, Ikon A (Blend Zeta) Ikon 12 SP34E SP34E Stirling Cycle N CO2 N RS-24 RS-24 Evaporative Cooling N R-426A RS-24 (Reference:SNAP Program, 2007/02/28) 29 應用於巴士與火車替代 (Class II ODS) 的物質 物質 ( 聯邦法中已註冊的命名 ) 商標名 被替代物質 替換 (R)/ 更新 (N) Blend of R-125/R-134a/R-600a (28.1%/70.1%/1.9%) (Buses Only)* HFC-134a R-407C Suva 407C, Klea 407C R-410A AZ-20; Puron N R-422D ISCEON MO29 (Reference:SNAP Program, 2007/02/28) 30 15

大綱 背景概述 冷媒特性 台灣使用現況 替代冷媒 結論 31 結 論 冷媒的使用影響未來氣候環境甚巨, 同時氣候環境變遷已成為全球性的問題 使用冷媒必需有 " 責任使用 " 的觀念, 包括避免洩漏 回收 回用及考量能源效率等 有效率的使用冷媒 選用任何的冷媒物質必需考量與依循 法規 隨著技術的發展, 自然冷媒是未來主要的使用趨勢 32 16

其它參考資訊 環保署 :http://www.epa.gov.tw/main/index.asp US EPA: http://www.epa.gov/ Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC): http://www.ipcc.ch/ European Union: http://europa.eu/index_en.htm European Fluorocarbons Technical Committee (EFCTC): http://www.fluorocarbons.org/en/homepage.html United Nations framework Convention for Climate Change: http://unfccc.int/2860.php World Meteorological Organization (WMO): http://www.wmo.int/ United Nations Framework Convention on Climate Change: http://unfccc.int/2860.php 33 報告完畢 敬請指教 34 17