氟化气体（F-gasses，F-gas）是人造温室气体，自 20 世纪 20 年代末首次开发以来，一直用作供暖、通风、空调和制冷（HVAC&R）系统的制冷剂。主要的含氟气体包括氯氟化碳（CFCs）、氯氟烃（HCFCs）、氢氟碳化物（HFCs）、氢氟烯烃（HFOs）和制冷剂混合物。
含氟气体与环境
在开发含氟气体之前，制冷系统早已开始使用，其中天然制冷剂占据主导地位。然而，早期系统与天然制冷剂的合作也存在问题，易燃性、毒性和某些天然制冷剂的腐蚀性都造成了很大问题。因此，合成 F 气体制冷剂应运而生，其特性不仅解决了天然制冷剂的一些大问题，还能适应不同的暖通空调和制冷应用。
然而，人们发现，合成制冷剂的好处是以牺牲环境为代价的。从造成臭氧层空洞到导致全球变暖，氟化气体已被证明是一个问题。几十年来，我们一直在禁止或逐步减少使用最有害的制冷剂，开发新的含氟温室气体作为替代品，然后随着限制使用臭氧消耗潜能值（ODP）和全球变暖潜能值（GWP）最高的制冷剂的法规生效，禁止使用这些替代品。
虽然各国的规定不尽相同，但大多数国家都遵守《蒙特利尔议定书》（及其后续修正案）中规定的时间表，该议定书是一项管制消耗臭氧层物质（ODS）生产和消费的国际条约。
含氟温室气体的种类
氯氟化碳（CFCs）
氟氯化碳含有氯（Cl）、氟（F）和碳（C）。氯氟化碳包括 R-11、R-12、R-13、R-113、R-114 和 R-115 等制冷剂。
氯氟化碳被发明为 "安全制冷剂"，由于无毒、不易燃且非常稳定，从 20 世纪 30 年代开始被广泛使用。然而，当时人们并不知道，氯氟化碳具有很高的臭氧消耗潜能值（ODP），在破坏臭氧层方面起了很大作用。一旦发现了这一点，人们就开始禁止使用它们。
1987 年 9 月 16 日，《蒙特利尔议定书》确定了逐步淘汰 CFC 的命运。发达国家到 2000 年禁止使用 CFC，发展中国家到 2010 年禁止使用 CFC。
氯氟烃（HCFCs）
氟氯烃含有氢（H）、氯（Cl）、氟（F）和碳（C）。HCFC 包括 R-22、R-123、R-124 和 R-142B 等气体。
氟氯烃与氟氯化碳一样，由于无毒、不易燃且非常稳定，在 20 世纪 30 年代被开发为 "安全制冷剂 "而得到广泛使用。然而，HCFCs 显然也具有很高的臭氧消耗潜能值（ODP）。
后来，《蒙特利尔议定书》的一项修正案将禁用范围扩大到氟氯烃，发达国家将在 2020 年前逐步淘汰氟氯烃，发展中国家将在 2030 年前逐步淘汰氟氯烃。
氢氟碳化物（HFCs）
氢氟碳化物由氢（H）、氟（F）和碳（C）生成。氢氟碳化物制冷剂包括 R-32、R-125、R-134A、R-143A、R-152A 和 R-410A。
开发 HFCs 是为了取代 CFC 和 HCFC，重点是全球变暖潜势（GWP）。全球升温潜能值通过与二氧化碳（CO2）进行比较来衡量其作为温室气体的潜能。例如，HFC R-23 的全球升温潜能值为 14800，这意味着每千克 R-23 释放到大气中产生的温室效应与 14800 千克二氧化碳相同。
20 世纪 80 年代，随着《蒙特利尔议定书》的出台，HFCs 开始被广泛使用。虽然 HFCs 不会对臭氧层造成危害（它们的 ODP 值为零），但它们的全球升温潜能值很高。与氟氯化碳和氟氯烃一样，2016 年 10 月《蒙特利尔议定书》的《基加利修正案》决定了氢氟碳化物的命运。根据《蒙特利尔议定书》，发达国家承诺从 2019 年起逐步减少氢氟碳化物。在发展中国家，HFCs 消费水平的冻结从 2024 年开始生效（部分国家为 2028 年），目标是到 2040 年代末将 HFCs 减少 80-85%。
HFCs 的使用非常广泛，R-134A 是最常用的 HFC 制冷剂之一，尤其是在冷水机系统中。R-410A 将是另一种我们熟悉的 HFC 制冷剂，因为它是作为 R-22 的替代品被引入住宅和商业应用的。它广泛用于热泵和 VRF 系统。
氢氟烯烃（HFO）
氢氟烯烃由氢（H）、氟（F）和碳生成。氢氟烯烃属于烯烃（O），又称烯烃。制冷剂包括 R-1234ze、R-1234yf 和 R-513A。
在发现氢氟碳化合物也对环境有害后，氢氟烯烃被开发为下一代制冷剂。氢氟烯烃是不饱和有机化合物，具有零 ODP 和低全球升温潜能值。大多数氢氟烯烃无毒，轻度易燃或不易燃。
此外，一些新开发的 HFO 制冷剂（如 R-513A）的性能与 R-134A 几乎相同。不过，并非所有的 HFO 都能达到这种能效水平。
混合制冷剂
顾名思义，制冷剂混合物是由两种或两种以上不同的单组分制冷剂混合而成。混合制冷剂包括各向同性混合制冷剂（400 系列）、R-407C、R-448A、R-454A、R-454B 以及共沸混合制冷剂 R-500、R-502 和 R-511A。
开发制冷剂混合物是为了取代高 ODP 和全球升温潜能值制冷剂，并解决毒性、易燃性和腐蚀等问题。制冷剂混合物分为共沸混合物和等沸混合物。共沸混合物由具有相同沸点的制冷剂制成，在正常条件下不会分离，是一种单一流体。各向同性混合物是由沸点不同的制冷剂混合而成，在正常情况下会分离（因为各成分制冷剂的作用压力不同）。
虽然制造商可以按照严格的规格设计混合制冷剂，但混合制冷剂的特性可能与其替代的原始制冷剂不同。事实上，即使是那些看似理想匹配的混合制冷剂，在所有条件下的作用也可能不尽相同。
含氟温室气体法规的影响
暖通空调与制冷制造商正在不断开发新系统，以使用最新的气候友好型低全球升温潜能值制冷剂。虽然这对那些寻求新系统的人来说是个好消息，但对于那些希望使用被禁止或即将被禁止的制冷剂来保持现有系统运行的人来说，这将是个挑战。
无论您是在欧洲、亚洲还是澳大利亚运营，控制含氟气体的新法规都将在未来几年内改变空调和制冷行业的格局。并非每个系统都有兼容的氢氟烯烃、混合制冷剂或天然制冷剂可供选择。对于那些有替代品的系统，也不可能直接更换，因为需要对系统进行改造才能实现转换。
让系统继续使用旧制冷剂将变得越来越昂贵。随着氢氟碳化合物逐步减少，对日益减少的供应的需求也将增加。对许多人来说，冒险购买新的暖通空调和制冷设备将是更好的选择。新系统是一笔不小的投资，因此安装能提供高效节能、气候友好型制冷剂选择的产品，使系统在未来能够应对不断变化的法规，并尽可能降低运行成本，这才具有经济意义。
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