万博娱乐注册-网站一、 前言 在最近十年使用〞 天然流体〞 又再度受到菁睐， 而且在最近几年有不少针对该项主题的刊物发行， 而有许多次 IIF/IIR 学术会议也都曾为了这个领域召开，例如 1994 年在德国的 Hannover, 1996 年丹麦的 Aarhus, 1997 年美国 College Park, 1998 年挪威的 Oslo， 以及在 2000 年美国 West Lafayette 举办的普渡会议， 最近的两次会议都命名为The IIR-Gustav Lorenzen Conference on Natural Refrigerants。 碳氢化合物(hydrocarbon, HC) 属于天然流体(亦称自然流体) ， 有许许多多的碳氢化合物具备冷媒所需求的特质， 而最大的问题就是它们的可燃性。 表 1 举列了数种常用的天然冷媒碳氢化合物的特性， 包括代码、 化学式等， 而临界点的数据--Tcrit、 Pcrit， 除了Ｄ ＭＥ 之外， 其余是引用自文献[1]。在世界上目前应用碳氢化合物的实绩方面， 最著称的是作为家用电冰箱及小型热泵的冷媒， 而在工业应用方面也有不少， 主要是运用在间接式热交换制冷系统，作为 CFC、 HCFC 及 HFC 等冷媒的替代品， 目前在市面上以冷媒作为用途的碳氢化合物已有许多不同的品牌销售。 二、 环境与安全考量上的标准规范 碳氢化合物流体通常被视为环保的冷媒， 主要因为它们的 GWP 很低， 而 ODP值为零， 然而环保上的优势， 却扮随另一项更棘手的课题： 碳氢化合物的可燃特性可能引发的危险。 碳氢化合物使用的标准已经修改多年， 在此回顾一些更换时的观点： 碳氢化合物冷媒早在 CFC-及 HCFC 一系列体流引进之前， 就已被采用作为冷媒， 之后的发展， 由于 CFC-及 HCFC－冷媒的稳定特性， 使得易燃的 HC 冷媒似乎没有再推行的必要。 经过了许多年， 直到最近陆续爆发的环保危机之前， HC冷媒几乎已被人们遗忘， 而管制用的标准更是年久失修， 以目前的安全要求， 这些标准或多或少已不太可行。 关于 HC 燃烧特性可参考表 2 所列的数据， 其中 LFL (lower flame limit)及 UFL(upper flame limit) 等参考自文献[2](DME 及环丙烷除外) ， 而表列的数据列举经常使用的丙烷、 异丁烷等碳氢化合物， 为了进行相关比对， 还列入同样是可燃性的冷媒 R152a 及 R717(氨) 。 由燃烧特性可知， HC 所需的燃点能量相当低， 而且具有相当高的燃烧热。 在许多各国标准中， 通常会依据冷媒的燃烧特性，将冷媒分类成数个不同燃烧危险程度的分级， 欧洲国家标准之 prEN 378 及ASHRAE Standard 34， 都认同有一些可燃冷媒具有较低的危害性， 因此将燃烧特性分成三大类， 其中 Class 1 为「不可燃流体」 、 Class 2 为「低燃烧性」 流体、Class 3 为「高燃烧性」 流体， 在本文探讨的碳氢化合物冷媒属于第 3 等级之高燃烧性流体， 在表 3 并列举了欧洲、 美国及日本关于可燃性冷媒使用安全上的标准规范， 这方面值得我国相关政府与法人机构参考跟进。 在美国及在法国的安全规范(ASHRAE 15 及 NF E35-400) 明文限制第 3 级高燃烧性冷媒不得使用在工业应用领域(或者不得曝露在公共场所) ； 而欧洲标准prEN378 及许多欧洲国家的标准(例如 BS 4434、 DIN 8975 及 7003) 则要求在增添安全防护措施前题下， 允许第 3 类高燃烧性冷媒可使用在较宽的应用场合。