冷媒泄漏检测：R32 / R290 的低功耗 NDIR 方案

一、为什么冷媒要装检漏了

三个驱动力叠加，让检漏从可选项变成必选项。其一，环保：高 GWP 冷媒（R134a GWP≈1430、R410A≈2090）泄漏即温室气体排放，《蒙特利尔议定书》基加利修正案与欧盟 F-Gas 法规（517/2014）持续压低可用 GWP 上限，倒逼转向低 GWP 冷媒。其二，安全：低 GWP 的新冷媒多半可燃——R32 是 A2L、R290 是 A3，泄漏在密闭机房/室内会累积到可燃浓度。其三，能效：泄漏导致制冷量下降、压缩机过载、能耗升高，早期检漏能避免设备隐性劣化。

二、冷媒可燃性分级：A1 / A2L / A3

ASHRAE 34 / ISO 817 用「毒性 + 可燃性」两个维度给冷媒分类。可燃性一维里：A1 为不可燃（如 R134a、R410A），A2 为可燃、A3 为高易燃（如 R290 丙烷、R600a 异丁烷）；A2L 是 2010 年后新增的「微燃」档，燃烧速度低（≤10 cm/s）、燃点高，代表就是 R32 与 R454B。简单记：A 后面的数字越大越易燃，带 L 的是「低燃烧速度」缓冲档。

• R32 的 LEL 约 14.4% vol、燃烧速度低，安全性优于 R290，是当前家用/商用空调最可能的 R410A 替代；但因属 A2L，含 R32 的设备仍被 UL 60335-2-40（2022 版）等标准强制要求检漏。
• R290 就是丙烷，A3、LEL 约 2.1% vol，比空气重（MW 44），泄漏后在机房低处沉积—— detectors 必须低位布点。多用于冰箱、小型商用制冷与热泵。

三、为什么低功耗 NDIR 是检漏主流

冷媒检漏的应用场景很「挑剔」：分体空调的室内机希望用电池或取电极省的节点长期在线；机房要求 24/7 连续监测；汽车空调空间更小、振动与温湿度变化剧烈。这些场景共同的要求是——低功耗、对冷媒选择性好、抗温湿度干扰、寿命长免维护。

NDIR（非分散红外）用双波长光路测量冷媒在特定红外波段的吸收，对制冷剂特征吸收灵敏、对背景气体选择性好，且不参与任何化学反应——不中毒、不漂移、基本免标定维护。相比之下，半导体（MOS）传感器易受温湿度与共存气体干扰、寿命短、需频繁校准；催化燃烧对冷媒响应弱、且多数冷媒不支持燃烧测法。因此低功耗 NDIR 成为分体空调无线节点与机房在线监测的主流选择。

四、标准与阈值：检漏要做到什么程度

ASHRAE 15《制冷系统安全》要求机械机房（machinery room）配备制冷剂探测器，并在达到触发浓度时联动机械通风与报警；探测器须安装在房间低位（多数冷媒比空气重，如 R32、R290、R134a），部分轻于空气的冷媒则按实际密度布点。UL 60335-2-40（2022 版）强化了含 A2L 冷媒的家用/类似用途空调的安全要求，对特定 occupancy 场景的室内机组提出泄漏检测与通风/关机联动。IEC 60335 系列是整机安全基础。

法规侧，欧盟 F-Gas 法规（517/2014）通过配额逐年削减高 GWP 冷媒可用量，间接推动设备厂转向 R32/R290，进而放大检漏需求；含氟气体泄漏还触发泄漏率上报与回收义务。中国《消耗臭氧层物质管理条例》与 HFCs 管控也在同步收紧。对出口设备，建议按目标市场最严档位设计检漏与联动逻辑。

• 阈值分级逻辑：低报先于「可达浓度限值（如 ASHRAE 15 的机房容许浓度）」动作，触发通风；高报接近危险浓度，触发撤离或关机。别等浓度到可燃才动。
• 联动比单点报警更重要：检漏的价值在「探测—通风/关机—告警」闭环。无论固定还是便携，确认输出能进 PLC/BMS（4–20 mA / Modbus / UART）。

五、部署与选型要点

安装位置：多数冷媒比空气重（R32 MW 52、R290 MW 44、R134a MW 102），泄漏后在机房/设备低处沉积，探测器应装在距地 0.3–0.6 m 或设备底部回风/积液区；仅在确认冷媒轻于空气时才上移。分体空调室内机可在回风口附近布点，覆盖最可能的泄漏路径。

量程与功耗：检漏量程通常按对应冷媒的 LEL 或机房容许浓度选档（如 0–XX% LFL 或 0–XXXX ppm）；无线/电池节点务必确认平均电流与功耗，优先低功耗 NDIR（mA 级、mW 级）以延长电池寿命、减少维护。星谱 XPSN40A 系列按冷媒分型号，φ20×16.6 mm、≤10 g，5 年设计寿命，适配便携表、无线节点与机房在线监测。

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