京都会议以后新的能源环保观和空调制冷业的新动向
金项0：国家“九t：”重点革础研究发展规划资助项m（；2000026303）1环境保护的发展过程1.1环境保护的兴起18纪兴起的工收羊：命，在极大提高了屮产力的N时，也给人类埋下了十。存和发展的潜在威胁随之而来的污染M题，不断蔓延扩大，最终+木对人类形成了灾难。“IU'界八大公害事件”等触11惊心，随矜人类认识的不断提岛，到本肽纪5060年代，很多人意识到有必要州科卞的手段、有效的措施、统一的步骤来解决环境M题，保护大自然，使人类和n然和谐相处。于足，环境保护的第一个1种碑一斯德哥尔摩会议在这样的背景下召了。
瑞典都斯德哥尔摩召>1，儿有113个国家和一际机构的1300多名代灰参加f会议。这是联介N史丨'.皆次研讨保护人类环境的会议，也是U1I5小社会就环境问题召开的第一次世界性会议。这次会议对推动世界各国保护和改人类环境发挥了取要作用和影响。为了纪念大会的召开，当年联介|k）人会作出决议，把6>5H定为“世界环境口这次会议通过了两个主要文件，其一是受联介M人类环境会议秘书长委托，为大会提供的一份IHil：式报告《只有一个地球》；K二M大会通过的《人类环境宣言》。《宣存》在保护和改拧人类环境方面所阐述的观点和原则，已成为世界各N制定环境法的重要根据和国际环境保护的t指导原则。
1.2环境保护的发展1984年南极上空“臭氧空洞”的发现引发f新一轮世界环境问题高潮。这一轮环境问题的核心，集中在“全球变暖”、“臭氧层破坏”和“酸雨沉降”二大全球性环境问题。环境恶化U成为制约经济和社会发展的重大问题，人类的生存发展1丨：曲临着前所未有的严峻挑战。于是引出r环境保护的第二个里程碑一里约热内卢会议1992年6月3日至〖4日，联合㈤环境与发城大会在巴西里约热内卢举行。〖83个H家的代表团和联合国及其下属机构等70个丨H）际组织的代表出席了会议，102位国家元首或政府f脑亲Q与会。我国也派出了由总理率团的代表团出席。
里约环发大会通过了《里约环境与发嵌宣占》和《21世纪议程》两个纲领性文件以及《关于森林问题的原则声明》，签署了《气候变化框架公约》和展领域合作的全球共识和最篼级的政治承诺。
2导致当代全球环问题的两个重要原因2.1臭氧层的破坏和损耗大气中的臭氧含量仅一亿分之一，在离地面20至30公里的平流层中，存在着臭氧层，其中臭氧的含量相对较篼，占这一篼度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少，却具有非常强烈的吸收紫外线的功能，可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分（UV-B）。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭，才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。
1985年，英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞，并证实其同氟利昂（CFCS）分解产生的原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里，北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%~15%，西伯利亚上空甚至减少了研究证实：利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的原因。氟利昂是本世纪20年代出现的，由于其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
反应的基本原理方程式为：空气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体，如甲烷、臭氧、氟利昂等，可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过，但却吸收地球的长波辐射。因此，这类气体有类似温室的效应，被称为“温室气体”。温室气体吸收长波辐射并再反射回地球，从而减少向外层空间的能量净排放，大气层和地球表面将变得热起来，这就是“温室效应”。大气中能产生温室效应的气体已经发现近30种。1995年2月，在柏林召开的100多个国家参加的防止大气气候改变的第二次会议，确定向大气排放的2是大气变暖的根本原因，而C2的衰减周期，在500年后仍有26%~27%存在于大气中。对地球变暖的含碳气体排放量在逐年增加。其中发电站排放废气是最主要的温室效应气体的来源，大致占全部的96%.依据各种计算机模型的预测，如果二氧化碳浓度从工业革命前的280ppm增加到560ppm，全球平均温度可能上升1.5t：到4t：。
3京都会议简介作为联合国气候变化框架公约下的“京都议定书”是在1997年12月于日本京都举行的联合国气候变化框架公约谛约国第三次会议上通过的。“京都议定书”对发达国家减少排放温室气体做出了第一步的规范，同时未对发展中国家规定新义务。
变化框架公约的重要补充，对保护大气层将有积极意义。但是仍然存在不少的缺陷与漏洞，有待在今后谈判中澄清。根据“京都议定书”的规定，发达国家仅限于在2008年至2012年的承诺期内，将6种温室气体的排放，在1990年的基础上平均削减5.2%，其中最大排放国美国只减少7%，欧盟减少8%，日本减少6%.联合国气候变化框架公约的履行，目前仍然面临着巨大的挑战。
1998年5月30日，中国驻联合国大使秦华孙代表中国政府在纽约签署了“京都议定书”。这充分表示了中国政府认真对待气候变化问题的诚意与决心。
4京都会议后的新观念及新措施4.1新观念4.1.1整体化考虑环保问题我们知道，生物同气候条件及周围其他生物通过能M流动和物质性循环，调许大气圈的组成物质，保持某一平衡状态，生态系统受到一定程度的外来十扰，具有恢复平衡状态的性能，即自我调节的机制。只有当干扰超过从承受能力，达到破坏生态规律的程度时，才会造成灾难。因此，环境的丨然平衡是极其重要的。
成该明确，对人类牛存的环境，问题不仅仅是兑层消耗或全球变暖，if是戍该考虑整个环境。我们必须考虑全球环境问题的许多内在联系，重建t'1然环境的平衡，降低对地球环境全面冲击产生的破坏，将环境作为一个整体进行保护。我们必须深入贤彻执行环境与经济、社会协调发展的指导方针和实施持续发展战略。这就要求必须有全面、长远的战略眼光，通盘考虑，上建立并维护自然环境的平衡。各部门、各行业必须密切配合、相互协调，为r一个理想的环境时努力作。
就制冷空调业而R，我们应该认识到除了制冷剂的GWP外，空调系统会以>）一种方式对全球变暖起作用。由于这些系统均需要依靠电力或化石燃料的消耗来维持运行，|（|丨煤、石油和天然气燃料巾产电力时都产生c2，进ifn也会影响全球变暖。W此提出了变暖影响总丐TEWI指标，它考虑r这网种主要方式，也就坫制冷剂排放的直接效应和能源应用引起的间接效吨，直接效用取决于制冷剂的GWP值、气体释放（ft和考虑的时间框架tc：度；间接效应取决于空调系统的效率以及能源来fl何处。
4.1.2排放童――新的环境评测指标M都会议改变了对环境影响的评估标准，即以排放量为基础，而不仅仅以屮产使用量为基础。传统以生产量为评估标准的方法巳经随着新技术和新观念的发展而被淘汰。典型的例子是：虽然“零泄漏”的目标还没有完全达到，但实际上，工质的泄止在逐渐减少，技术上￡在（或将要）达到（或接近）零泄漏。事实h，外非所有正在被使用的工质都会污染环境，“凶F‘只是泄漏出来的工质而匕。然，以使用量作为评估标准的这种一刀切的力式是不科学的，它限制r人们在新技术上的革新。而基于排放量的你准才真正评测出了对环境的影响。
这一观念的改变，将使人们对环境的监测工作s加科学化、实效化，吏加准确地评价环境污染的部分旮关环境保护的法律和法规。M时，将推动“零泄漏”技术的进一少发展，ft至M终实现，这将会给环境保护工作带来积极有效的促进作用。鉴于此，各会员国已经行动起来，制定了降低排放量的标准和目标u4.2新措施环境保护工作足一项涉及到各国、各部门、各单位的系统工程。只有全人类共同来关注它、保护它，才能产生综合效应这就需要各方面能够从全局出发，相互协调、步调一致，摒弁隘的部门暂时利益，服从和服务于大M.W家的宏观调控和相俺的政策、法规的引导是非常必要且备效的。各国都提出了若干减排温宰ZC体的政策方案和手段。其中一些经济手段尤其引人注U. 4.2.1排放交易许证制度W许可证交易源于美国90年代酸雨控制计划。
应用许可证交易制度减排GHG，酋先需要根据一个特定的原则，确走各排放者的GHG许n〖排放量，然后据此发给许可证。在一个人工建立的许证交易市场中，那些减排GHG费用篼的排放者可以向那些费用低的排放者购买额外的排放许证，而总的GHG排放量保持不变所谓碳税实际L.就是根据化朽燃料总的碳含量或排放二氧化碳量征收的一种产品消费税只要能够合理确定税率，碳税将是一种直接使GHG的排放外部费用内部化的有效f段。由于税收政策比较适合于解决K期性环境N题，所以，碳税作为减排温室气体的一种手段，要比许可证交易更容易被国际社会所接受。
5制冷、空调Hk的新动向5.1提篼能效比当综合、全面地考虑到环保N题时，就空调和制冷行业而言，效率将成为主要因素。并且随着越来越多的国家开始征收能源税，税率和范围的不断扩大，能源成本将因而提高。因此，提篼能效比就被提到了突出的位置。有资料表明，如果每台冷水机组的效率是0.52kW/t的话，令球可以减少120亿镑C2向大气排放时产生巨大的环境效益和经济效益。
邻国日本提出了旨在提篼能效比的名为“顶尖行动"（TOPPERRUNNER）计划，要求在2003年以前，所有的家用空调器的能效比必须达到3.5以上。为了实现这一目标，技术上的主要方面有：采用篼性能的涡旋式压缩机；篼效换热器的采用；智能控制手段（变频等）的使用。
S.2零泄漏和减少充注量我们不仅需要了解哪些制冷剂在规定的时间表内要淘汰，还需要了解一些制冷剂排放到大气中的寿命有多长（如CFC -11=50年、CFC-12=102年）。因为在大气中寿命越长的制冷剂，其破坏性就越大。实际上，冷水机组的单位排放量（每年、每冷吨）在逐年减少，产品将向“零泄漏”的全封闭系统发展。EPA（美国环境保护署）已在目前将商用空调设备的制冷剂年允许泄漏量由机组冷剂充注量的15%降低到了10%.有资料表明，经调的2768台TRANE牌CVHE/G冷水机组，其年泄漏率只有。4575%，接近了“零泄漏".但也有研究称使用抽气系统的冷水机组无法达到近乎零的冷剂泄漏率。其研究认为只有正压的HFC134a冷水机组才真正做到了近乎”零泄漏“。
认为如果负压机组不泄漏，它们就不需要抽气系统了。正压的HFC134a机组就没有抽气系统。不管如何，相信在不久的将来，“零泄漏”或接近“零泄漏”的实现将是人类的环保工程的一大进步。
在减少泄漏量，向零泄漏量发展的同时，冷水机组的制冷剂充注量也在逐步减少，从而减少了排入大气中的制冷剂数量。同样以TRANE公司产品为例，冷水机组的制冷剂充注倨在10年内已减少30% ~45%，在减少使用制冷剂用量上已经取得了卓越的成效。同时还应该采取有效的回收再生设备，加强制冷剂的回收利用。
5.3替代工质为了环境保护的需要，近年来制冷空调业采取了许多措施和行动。替代工质的研究一直方兴未艾。
CFC-12替代制冷剂的纯合成工质主要是HFC-134a，现在已被接受使用。但在蒸发温度低于-23t时，将会产生高的压缩比而限制冷董。
并且系统的工作可靠性等还需要进一步解决。CFC- 12替代制冷剂中的含HCFC混合物R410a等，可直接充注。但2040年后将被禁用。
HCFC―22的替代制冷剂，均为HFC混合物，如R407c等。CFC从工质替代发展过程看，无论从理论上还是实践上，很难找到一种完全理想的替代物（ODP为零，低GWP值（100以下），高效，安全，与价格不贵的篼润滑性的油互溶等），很多种替代物优势、劣势都很突出。因此，在使用时必须根据实际情况合理选用。
在使用碳氢化合物和HFC上也一直有争议。
主张用碳氢化合物的原因为：HFC物质的GWP太篼，已被列入京都协议温室气体清单。
尽管碳氢化合物可燃，但随着技术的进步，已能被接受。
HFC排放占整个温室气体排放的比例很小，并且只要减少排放量，危害就很小。
因此，提高能效是关键。
目前，国际制冷空调行业的倾向是，小型家用冰箱类设备，可使用HC；大中型设备，不能保证安全时，拒绝使用HC. 6小结环境保护是关系到子孙后代生存、繁衍，关系到我国长远发展和全局性的战略问题。我们把环境保护确定为一项基本国策，是从我国基本国情出发，保证我国国民经济持续、快速、健康发展的正确决策。我们必须充分认识到环境保护工作的重要性和迫切性，从人类长远的共同利益出发，开展好各方面的工作。
空调制冷业与环境保护是息息相关的。作为这一领域的工程技术人员，我们必须全面深刻地去理解空调制冷行业与环境的冲突，应该从环境和商业的利益出发，做出深思熟虑的决策。
观念、技术的不断发展与创新将推动环保工程全面、有序地向前发展。只要我们行动起来，青山、绿水、蓝天一人类的理想环境将最终实现。
