替代天然制冷剂可以降低能源成本并保护环境

1987年的《蒙特利尔议定书》和1997年的《京都议定书》呼吁世界各国逐步淘汰消耗臭氧层并导致全球变暖的CFC(氯氟烃)，HCFC(氢氯氟烃)和HFC(氢氟烃)等物质。许多供暖，通风和空调系统仍使用违反这些国际协议并造成环境破坏的合成制冷剂。

最近，一个研究人员小组研究了天然制冷剂如何替代地热热泵中的CFC，HCFC和HFC，以减少能源消耗和运营成本。他们在《可再生和可持续能源杂志》上报告了他们的发现。

研究人员还研究了共沸和共沸制冷剂以及天然制冷剂对环境和经济的好处。根据他们的模型，研究人员确定包括氨和正丁烷在内的天然材料是地热热泵最经济，最环保的替代制冷剂。

地热热泵利用蒸汽压缩循环利用地表以下的地球温度稳定在华氏50度左右，该循环在水平沟槽或垂直钻孔中装有埋管。地热热泵通过在地下管道中循环水之类的流体，从地面(在冬天)中提取热量，并在夏天(夏天)中将热量散发到地面。这种设计利用了地面适中的温度来提高效率并降低加热和冷却系统的运营成本。

在他们的审查中，研究人员运行了一个小时分析程序，以计算14层住宅建筑中的供暖和制冷负荷。然后，他们将他们的发现应用于工程方程求解器，以使用不同的已知制冷剂对开环和闭环地源热泵的热力循环进行建模。

该论文的作者之一莫斯塔法·马菲说：“在暖通空调和制冷行业，未来几年的最大挑战是建立天然制冷剂技术来替代氟氯化碳，氟氯烃和氢氟碳化合物制冷剂。” 减少热泵能耗的一种解决方案是利用地球作为可再生的热源/汇，以提高效率并创造多种能源。”