替代天然制冷劑可以降低能源成本并保護環境

1987年的《蒙特利爾議定書》和1997年的《京都議定書》呼吁世界各國逐步淘汰消耗臭氧層并導致全球變暖的CFC(氯氟烴)，HCFC(氫氯氟烴)和HFC(氫氟烴)等物質。許多供暖，通風和空調系統仍使用違反這些國際協議并造成環境破壞的合成制冷劑。

最近，一個研究人員小組研究了天然制冷劑如何替代地熱熱泵中的CFC，HCFC和HFC，以減少能源消耗和運營成本。他們在《可再生和可持續能源雜志》上報告了他們的發現。

研究人員還研究了共沸和共沸制冷劑以及天然制冷劑對環境和經濟的好處。根據他們的模型，研究人員確定包括氨和正丁烷在內的天然材料是地熱熱泵最經濟，最環保的替代制冷劑。

地熱熱泵利用蒸汽壓縮循環利用地表以下的地球溫度穩定在華氏50度左右，該循環在水平溝槽或垂直鉆孔中裝有埋管。地熱熱泵通過在地下管道中循環水之類的流體，從地面(在冬天)中提取熱量，并在夏天(夏天)中將熱量散發到地面。這種設計利用了地面適中的溫度來提高效率并降低加熱和冷卻系統的運營成本。

在他們的審查中，研究人員運行了一個小時分析程序，以計算14層住宅建筑中的供暖和制冷負荷。然后，他們將他們的發現應用于工程方程求解器，以使用不同的已知制冷劑對開環和閉環地源熱泵的熱力循環進行建模。

該論文的作者之一莫斯塔法·馬菲說：“在暖通空調和制冷行業，未來幾年的最大挑戰是建立天然制冷劑技術來替代氟氯化碳，氟氯烴和氫氟碳化合物制冷劑。” 減少熱泵能耗的一種解決方案是利用地球作為可再生的熱源/匯，以提高效率并創造多種能源。”