資料中心浪潮起，製冷技術在變化
製冷劑市場和產品在過去的30年發生了巨大的變化，因為人們對一些製冷劑產品破壞環境的認識導致其逐步淘汰和更換。當然，這也對資料中心行業的發展產生重大影響，並面臨著儘可能保持環境友好的挑戰。
氯氟烴(CFCs)在20世紀50年代被譽為是製冷劑的一個巨大技術飛躍，這些無毒和非易燃的製冷劑成為了當時採用的二氧化硫和甲基氯等製冷劑的完美替代品。20世紀70年代，人們對於環境問題有了更深入的瞭解，並確定氟氯化碳是導致臭氧層變薄的主要原因(其作用可以保護地球免受有害的紫外線輻射)，這促進了“蒙特利爾議定書”的簽定，該協議在20世紀90年代實施，並最終淘汰了氟氯化碳和氟氯烴等製冷劑。
為了取代氟氯化碳和氟氯烴，製冷行業廠商開發了另一族碳氟化合物：氫氟烴(HFCs)。同樣，這種製冷劑也是無毒且不易燃的，並且具有臭氧零消耗的特性，這些產品如今廣泛用於冷卻行業。然而，隨著人們對氣候變化和溫室氣體排放的日益關注，這些製冷劑具有很高的全球變暖潛能值(GWP)。因此，加強進一步的監管以逐步減少這些產品的使用量，同時開發其他的替代品。
選擇有限
碳氟化合物的問題在於選擇有限。通常，全球變暖潛能值(GWP)較低的碳氟化合物的分子必須是不穩定的，並且能夠在大氣中快速分解。其結果是大多數全球變暖潛能值(GWP)較低的碳氟化合物也表現出一定程度的可燃性，雖然遠低於高度易燃的碳氫化合物。
值得注意的是，非氟碳製冷劑已經廣泛使用多年。氨水已經被用作製冷劑超過150年，並且在可以處理其毒性和可燃性的應用中仍然是一種極好的選擇。同樣，碳氫化合物(如丙烷和丁烷)已被廣泛應用，即使它們是高度易燃。幾乎所有在歐洲銷售的家用冰箱和冷凍櫃的製冷劑都含有碳氫化合物。隨著製冷行業面臨越來越高的運營壓力，主要成分為二氧化碳的乾冰也在大量使用。大多數大型超市的製冷裝置中使用乾冰。需要指出的主要一點是，大多數全球變暖潛能值(GWP)較低的替代品無法應用到現有裝置中，這一事實對製冷行業構成了重大挑戰。
為了控制和逐步減少氫氟碳化合物的使用，歐洲從2015年1月開始實施歐盟溫室氟化氣體法規，簡稱為F氣體法規。這解決了兩個方面的問題：首先，具有F氣體配額上限和逐步下降過程。2015年的上限是根據2009-2012年的平均總銷售額設定的，這形成了所謂的F氣體配額。能夠在2009-2012年期間展示其銷售額的製冷企業然後按其比例從配額中獲得分配。該配額基於二氧化碳當量噸而非實際噸數。因此，製冷企業可以銷售的實際數量與該產品的全球變暖潛能值(GWP)相關聯。基本上，製冷劑的全球變暖潛能值(GWP)越高，製冷企業的銷售額越少。這意味著製冷行業迅速轉向採用降低全球變暖潛能值(GWP)產品。
為逐步減少氫氟碳化合物的採用，其配額將隨著時間的推移而減少。因此，2016年和2017年，配額減少了7%，但在2018年，配額減少了37%，這對氫氟碳化合物的價格和供應產生了巨大影響。逐步減少將持續到2030年，直到原來總數的21%。
其次，F氣體法規的另一方面是面臨一系列禁令，旨在快速減少高全球變暖潛能值(GWP)產品的使用，並隨著時間的推移降低製冷劑的全球變暖潛能值(GWP)總量。這些在2020-2030年期間生效。
雖然F氣體法規僅適用於歐洲，但世界其他國家現已同意並正在批准“基加利協定”，該協議基本上反映了F氣體法規在全球實施，並逐步減少和禁止使用氫氟碳化合物。
那麼將如何影響採用製冷劑的行業?製冷劑最大的消費者之一是零售業，而該行業領域選擇的是R404A，也恰好是全球變暖潛能值(GWP)最高的產品之一略低於4000。因此，超市和零售商一直面臨著全球升溫潛能值替代品的巨大壓力，在過去的幾年裡，大多數企業轉向採用其他製冷劑-最值得關注的是廣泛用於空調和冷水機組的R410A(GWP為2088)。
如前所述，全球變暖潛能值(GWP)最低的氟碳製冷劑屬於氟丙烯的製冷劑家族，現在通常稱為HFO(氫氟烯烴)，例如R1234yf和R1234ze。
A2L類製冷劑
A2L類製冷劑家族全球變暖潛能值(GWP)很低，但具有低可燃性。這導致了出現了一種新的製冷劑A2L，以反映這些產品和被分類為A3的碳氫化合物之間的可燃性差異。可燃性特徵的差異意味著在系統中可以安全使用的裝藥量存在差異。製冷劑安全標準EN:378允許使用者基於佔用和訪問空間來計算特定製冷劑的安全裝藥量。
空調行業面臨的最大挑戰之一是他們選擇的產品R410A與R134a是資料中心冷卻系統中使用的主要製冷劑之一，並沒有非易燃的替代品。這意味著空調行業所涉及的每個人的思維和行為都會發生變化。
在過去幾年中，R32已成為R410A的替代品。具有諷刺意味的是，R32實際上是一種氫氟烴(HFC)，但其全球變暖潛能值(GWP)為675(R410A為2088)。它是一種A2L製冷劑，因此在設計任何系統時都必須考慮其可燃性。現在越來越多的裝置採用這種製冷劑。
製冷劑的未來應用將會受到監管法規的影響。製冷劑的全球變暖潛能值(GWP)將需要降至400以下，以確保遵守F氣體法規。正如人們所看到的，這意味著大多數使用的製冷劑將或多或少地表現出可燃性，這反過來將要求製冷劑標準演變和發展以確保這些產品的安全使用。
不應忽視的是，製冷技術的發展也將發揮作用。蒸發冷卻技術不需要使用製冷劑，並在許多應用案例中得到有效利用，特別適用於氣候乾燥地區的資料中心，因為在低溼度區域水分更容易蒸發。目前正在研究使用液氮的非壓縮氣體技術。也許今後還會開發一些其他技術，它們將是必需的技術，因為毫無疑問，隨著時間的推移，當今世界需要越來越多的冷卻應用。
因此，當人們談論製冷劑和製冷時，可以說沒有什麼是不變的，只有變化是永恆的。