隨著《蒙特利爾議定書》基加利修正案正式生效，房間空調器行業將面臨加速淘汰HCFCs和逐步削減HFCs的雙重挑戰。從當前全球技術發展趨勢來看，采用碳氫工質R290是應對挑戰的最理想的技術選擇。突破標準對R290充注量的制約則成為加快R290在房間空調器領域應用與推廣的關鍵。一個好消息是，目前國際標準組織正加快修訂房間空調器使用可燃性制冷劑的相關要求。

R290技術是大勢所趨
HCFCs是目前剩余的主要的消耗臭氧層物質之一，也是強效的溫室氣體，屬于《蒙特利爾議定書》下需要逐步淘汰的物質。房間空調器行業作為HCFCs的主要消費領域之一，正在《蒙特利爾議定書》框架下加速淘汰HCFC-22。按照淘汰進度表，到2020年中國房間空調器行業要在基線水平上淘汰45%的HCFC-22消費量，到2030年則要完全淘汰HCFC-22。
2016年10月15日，《蒙特利爾議定書》締約方在盧旺達首都基加利一致通過基加利修正案，旨在控制作為HCFCs替代品被空調、制冷和暖通領域廣泛使用的強效溫室氣體HFCs的消費量。2019年1月1日，基加利修正案正式生效。截至目前，已有81個締約方批準了基加利修正案。按照基加利修正案的要求，主要發達國家從2019年開始削減HFCs，包括中國在內的大部分發展中國家將于2024年凍結HFCs消費量，并從2029年開始逐步削減。對于HFCs的替代技術，基加利修正案要求房間空調器專用制冷劑必須滿足兩個特點：無臭氧層破壞潛值和具有盡可能低的GWP值。
中國是全球最大的房間空調器生產國、消費國和出口國，2018年產量超過1.5億臺，全球占比超過80%。中國對于制冷劑技術路線的選擇，對全球房間空調器行業的技術走勢具有重大的影響。經過科學論證與慎重考量，在淘汰HCFC-22的過程中，中國房間空調器行業選擇以碳氫工質HC-290作為替代技術路線，已經兼顧了HFCs管控的政策。目前，中國已經具有R290空調大規模生產與市場化的基礎和能力。
R290作為一種天然工質，對臭氧層無破壞，且擁有非常低的GWP值和良好的能效表現。R290是截至目前全球房間空調器行業能夠滿足基加利修正案對于HFCs替代技術要求的最理想的選擇，其作為房間空調器的制冷劑替代技術已經得到國際機構、歐美及東南亞等地區多數國家的廣泛認可和支持。
采用具有可燃性的碳氫制冷劑作為替代技術已經成為房間空調器行業履約基加利修正案、實現HFCs削減目標的必然選擇。

國際標準IEC60335-2-40加快修訂進程
R290的缺陷在于可燃性。早在2005年，國際標準組織國際電工委員會（IEC）發布了4.0版本IEC60335-2-40標準，開始允許可燃制冷劑用于空調器中。但是由于之前沒有應用，對可燃性制冷劑的特性缺乏系統深入地理解，國際標準在可燃性制冷劑的充注量限值上采取了一種相對簡單易行但缺少根據且不夠科學的計算方式，過低的充注量導致R290的性能優勢無法充分發揮，進而影響了其應用范圍、制冷制熱效果及能效。
中國家用空調安全標準GB 4706.32《家用和類似用途電器的安全 熱泵、空調器和除濕機的特殊要求》等效采用IEC60335-2-40國際標準。IEC60335-2-40標準修訂對中國標準更新具有直接地影響。
2013年，IEC負責家用和類似用途空調設備國際安全標準制修訂的SC61D分技術委員會成立WG9工作組，主要針對A2L類制冷劑將標準中的相關要求進行修訂。該工作組于2017年發布了標準修訂的最終國際標準草案（FDIS），并通過了IEC成員國的投票，發布了IEC60335-2-40標準的6.0版本，替代2013年發布的5.0版本標準和2016年發布的5.1版本標準。2015年，在英國、中國等IEC成員國的推動下，SC61D分技術委員會成立WG16工作組。該工作組的重點工作是對A2和A3類可燃性制冷劑安全使用的灌注量提出科學合理的修訂意見。在將近4年的時間里，WG16工作組召開了數十次專家會議，開展了大量的測試研究工作，包括房間空調器中制冷劑泄漏后的濃度分布研究，R290房間空調器通風量及公式研究，制冷劑不同灌注量的泄漏速率、濃度分布及風險水平研究以及可燃性制冷劑燃燒特征研究等內容。
2018年10月，在韓國釜山召開的SC61D年會期間，在中國、英國等國家的提議下，SC61D開始準備將WG9和WG16兩個工作組合并。在2019年1月的WG16工作組會議上，工作組討論了新的工作范圍，并決定將相關內容納入下一版標準修改中。SC61D決定創建一個新的工作組WG21，將現在的WG20和WG9合并到WG16工作組。目前，WG21工作組已經成立，工作范圍包括A2L、A2和A3制冷劑的相關內容和標準修訂的維護。

R290等A3類制冷劑充注量現行標準中的規定
現行IEC60335-2-40標準的附錄GG對制冷劑的充注量限值進行了相應的規定。現行標準下，采用R290作為制冷劑的房間空調器，當系統充注量小于150g時，則不需要考慮房間面積大小和安裝高度的限制；系統充注量大于150g但小于1000g時，最大充注量根據R290的燃燒下限（LFL）、安裝高度（h0）和房間面積（A）計算得出，見公式。

然而，現行標準對R290在房間空調器上充注限值的規定，使其無法滿足較大的制冷量/制熱量的房間空調器或較大房間面積的制冷/制熱需求，而增加緩解措施可以在保持安全可控的風險水平的前提下，提高制冷劑的充注限值。R290的充注量和房間面積的關系見圖1。

IEC60335-2-40標準修訂方向
WG16以及新成立的WG21工作組對于充注量要求的措施建議主要集中在3方面：規定制冷劑泄漏量、增加通風措施以及提高系統的密封性。
（1）規定制冷劑的泄漏量：只有泄漏的制冷劑才會引發燃燒或爆炸風險，如果發生制冷劑泄漏，通過系統設計可以控制進入房間的制冷劑的量。此前，WG16工作組已經提出了關于制冷劑泄漏量的測試方法，并將其加入標準的修訂中。
（2）增加通風措施：在制冷劑發生泄漏的情況下，增加通風措施可以提高允許進入房間的制冷劑的量，WG16工作組考慮在標準修訂中加入關于增加通風措施的要求。
（3）提高系統密封性：目前IEC標準對于R290的充注限值假定制冷劑能夠在4分鐘內完全泄漏，但是通過提高系統的密封性，可以降低泄漏率，進而可以增加產品中制冷劑的充注量。
按照目前標準修訂的方向，未來IEC標準中對于可燃性制冷劑充注量限定的結構示意圖如圖2所示。
WG21工作組希望在2019年底或2020年初發布一份委員會表決草案（CDV），CDV獲得投票通過后將形成國際標準草案（FDIS），再次經過投票后，最終成為國際標準。
此外，值得一提的是，基于多年的、大量的冰箱和商用冷柜的碳氫制冷劑應用實踐，特別是R290在商用冷柜的成功應用經驗，2019年5月，IEC批準將IEC60335-2-89標準下自含式商用冷柜的碳氫制冷劑充注限值從150g提高至500g。北美、歐洲的區域標準組織已經開始著手修訂自含式商用冷柜的碳氫制冷劑充注限值的相關標準。這也表明針對碳氫制冷劑的國際標準正在朝著科學合理的方向發展。

結語
IEC60335-2-40標準作為房間空調器安全的國際標準，對于中國房間空調器行業能否順利實現《蒙特利爾議定書》的履約，實現行業的可持續健康發展至關重要。同時，其相關規定也是一個很重要的影響制冷劑替代技術選擇的因素。當前，行業企業在國際標準IEC60335-2-40標準修訂中投入的力量仍然不足，標準相關修訂的工作組中國內專家相對較少，我們在標準修訂研究和實驗數據方面參與的力量還不夠。這完全不能與現在的中國房間空調器行業規模相匹配。國際標準修訂周期長，完成一次修訂基本都是在3~5年的時間，甚至更長，這也意味著參與國際標準修訂工作是一項長期的投入，需要中國房間空調器行業具有實力的企業積極參與標準修訂。