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[制冷知识] R290制冷剂物化性能、特点及压焓图

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发表于 2017-2-28 17:56:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

R290制冷剂,中文名称制冷级丙烷,化学式C3H8。主要用于替代R22、R502制冷剂使用在低温制冷设备中;由于R290制冷剂易燃,通常只用于充液量较少的低温制冷设备中,或者作为低温混配冷媒的一种组分;R290与传统的润滑油兼容。高纯级R290用作感温工质;优级和一级R290可用作制冷剂替代R22、R502,与原系统和润滑油兼容,用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备。R290属于碳氢制冷剂;对臭氧层完全没有破坏,并且温室效应亦非常小,实属当今最环保的制冷剂,从环保的角度来讲,全世界几乎所有国家对于R290制冷剂在新制冷设备上的初装,以及售后维修过程中的使用均没有限制。



R290(丙烷)又称冷煤,是一种新型环保制冷剂,主要用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备。
高纯级R290 用作感温工质;优级和一级R290 可用作制冷剂替代R22、R502,与原系统和润滑油兼容,用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备,也可以用于金属氧割气。



R290物性参数

冷媒名称
R290

分子量
44.9

沸点(1atm),℃
-42.2

临界温度,℃
96.7

临界压力,kPa
4250

饱和蒸气压(25℃),kPa
953

破坏臭氧潜能值(ODP)
0

全球变暖潜能值(GWP,100 yr)
20

ASHRAE安全级别
A3

R290制冷剂包装规格

钢瓶包装,5kg/瓶,50kg/瓶。

R290储存、运输
R290制冷剂钢瓶为带压容器,且易燃易爆,储存时应远离火种、热源、避免阳光直接曝晒,通常储放于阴凉、干燥和通风的仓库内;搬运时应轻装、轻卸,防止钢瓶以及阀门等附件破损。
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 楼主| 发表于 2017-2-28 17:58:26 | 显示全部楼层

发展历程

R290-制冷剂替代品

近年来,一直备受中外空调厂商关注的环保制冷剂替代方案,首次得到政府层面的认可。

日前,环保部环境保护对外合作中心主任温武瑞在参加一次公众活动中首次披露,我国正在研究用碳氢作为新型环保制冷剂,逐步对市场上现有的空调制冷剂替代,最快明年便会有企业将进行相应的环保空调生产线改造。

此前,《中国企业报》曾独家披露了格力于今年7月初向市场展示了采用碳氢R290作为制冷剂的丙烷空调,产品能效同比提升15%以上。与此同时,长虹 、美的、海尔、志高等企业也一直在进行R290应用的空调开发。2013年GMCC美芝公司R290压缩机已经形成了系列生产线。

环保制冷剂显露端倪

中国家电协会副理事长王雷向《中国企业报》记者证实,温武瑞之所以愿意向公众披露我国环保制冷剂的替代方案,就说明此前我国在这一制冷剂的研究、整机开发、安装维修、安全风险评估等方面已全面展开,并积累了相应的经验。

王雷还特别强调,碳氢制冷剂的应用与产品开发,明年只是开始,但最终何时能全面替代完成,还要通过企业试点、产品示范等方面逐步渐进式展开。但我国当前面临的环保制冷剂替代工作压力很大。
作为碳氢制冷剂的销售商,南京佳冰制冷有限公司销售总监姜安峰接受《中国企业报》记者采访时表示,“终于见到天,等到胜利前的曙光。最近几天,很多经销商打电话向我表示祝贺。”

据了解,我国履行《蒙特利尔议定书》最主要的任务是加速淘汰含氢氯氟烃(即HCFC),到2030年停止HCFC的使用。不过,王雷告诉《中国企业报》记者,虽然现在看离2030年还有不少时间,但我国空调的产量庞大,替代任务非常重。

王雷透露,从2010年开始,我国履行蒙特利尔议定书中关于加速淘汰HCFC的任务,到2013年要将HCFC的生产量和使用量冻结在2009年与2010年的平均水平,到2015年要淘汰10%用量。

据了解,当前我国家用空调使用最多的制冷剂为R22,即HCFC—22。2010冷年,我国家用空调的总产量已突破8000万台,继续保持着全球领先地位。虽然近年来,一些空调企业在出口欧美市场的空调中,制冷剂由R410A替代R22。同时,去年开始,长虹[1]  、美的、海尔、奥克斯等企业在变频空调推广中,也全面采用R410A制冷剂。

不过,相对于R22制冷剂,R410A虽然对臭氧层的破坏为零,但其产生的温室气体效应甚至还部分超过了R22。因此,R410A并不是中国空调业最终的环保制冷剂解决方案。王雷也认为,“R410A只是过渡替代品。”

而与上述两种产品相比,温武瑞则认为,碳氢制冷剂不损害臭氧层,无温室效应,完全环保。姜安峰也透露,早在多年前,TCL与德隆合作成立的移动空调就已经采用R290作为制冷剂。不过,这些产品主要出口欧盟地区。

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 楼主| 发表于 2017-2-28 17:59:54 | 显示全部楼层

目前我国空调行业使用较多的制冷剂是HCFC物质R22。R290与R22的标准沸点、凝固点、临界点等基本物理性质非常接近,具备替代R22的基本条件。在饱和液态时,R290的密度比R22小,因此相同容积下R290的灌注量更小,试验证明相同系统体积下R290的灌注量是R22的43%左右。另外,由于R290的汽化潜热大约是R22的2倍左右,因此采用R290的制冷系统制冷剂循环量更小。R290具有良好的材料相容性,与铜、钢、铸铁、润滑油等均能良好相容。

虽然R290具有上述优势,但其“易燃易爆”的缺点是目前限制其大规模推广的最大阻碍。R290与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。提高R290安全性的手段包括减小灌装量、隔绝着火源、防止制冷剂泄露及提高泄漏后的安全防控能力等。

减小泄露量及提高泄露检测、应对能力是提高R290安全性的一个重要措施。据了解,目前多数厂家的空调密封性检测标准要求很高,正常空调年泄露量可以控制在5g以下,不会产生任何危险。现在出现的制冷剂泄露多集中在空调安装、使用、维修过程中,而这些过程中又存在如环境、使用方式等诸多不可控因素,因此这些过程中的安全控制措施仍需进一步研究与完善。

我国是世界上最大的空调生产国,去年国内空调产量已经达到8千万台。完成数量如此巨大的空调产品的HCFC制冷剂替代工作对环境保护意义重大。据了解,目前国内已经上马了一些碳氢制冷剂R290的示范试点项目,长虹[1]  、海尔、格力等空调厂家正在进行R290空调产线的改造工作,未来一两年内应用R290的空调新品将陆续涌现。

环保部环境保护对外合作中心主任温武瑞近日表示,未来我国还将进一步加大使用R290制冷剂的空调产线改造示范试点力度。随着对R290应用技术研究的不断深入、使用经验的不断积累,环保型制冷剂R290未来将拥有广阔的市场应用前景。

R290(丙烷)又称冷煤,是一种新型环保制冷剂,主要用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备。

长虹R290低碳环保空调上市

6月28日,由国家环保部主办的“国内首批R290环保低碳空调上市暨宣传活动启动仪式”在深圳举办。本次活动上,长虹空调首款基于R290的低碳环保空调隆重上市。在技术研发方面,在基于R290的环保新冷媒的技术研发与储备上,长虹空调在基于R290空调循环性能提升技术、在基于减充注的微通道换热技术、在基于安装可靠性等方面,以先进的研发和独有的技术,申报了《热泵空调的回热方法及回热结构》、《热泵空调器》、《微通道换热器》、《空调器》、《微通道换热器》、《分体空调器配管活动连接结构》等专利,其中3项已获专利证书。

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 楼主| 发表于 2017-2-28 18:12:24 | 显示全部楼层

R290是一种新型环保制冷剂,主要用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备。  R290 (propane)又称丙烷具有优良的热力性能,价格低廉,而且R290与普通润滑油和机械结构材料具有兼容性,ODP=0,GWP很小,不需要合成,不改变自然界碳氢化合物的含量,对温室效应没有直接影响。 丙烷的单位容积制冷量较大,很适合于小型回转式压缩机。丙烷的主要物理性质与R22极其相近,可采用R22系统,不对原机和生产线进行改造,直接灌装丙烷即可,属于直接替代物。考虑到CFC替代费用,丙烷特别适合于发展中国家。


目前,在德国R290已用于家用热泵热水器和空调系统。Wolf Laborato—ries Limited公司已生产出R290家用电冰箱。DANFOSS公司也在开发R290家用电冰箱。


1 R290的物理性能
  在-25℃时R 290的压力与R22相近,比R1 34a高,而比R404A低。R290的标准沸点与R22相近,临界温度与R22也接近,但R290的排气温度比R22低,因此R290的压力比R22低,或者说,R290的吸气温度可以更高、蒸发温度可以更低些。在45℃冷凝温度、32℃吸气温度、无过冷情况下,R290的容积制冷量与R22相近,是R 134a的1.5倍。是R600a的2.5到3倍,这意味着同样制冷量的家用电冰箱,R290电冰箱制冷系统的结构尺寸更小,电冰箱整体所占空间减小。


2 R290的安全性能  
  R290做制冷剂的不利之处是R290的可燃性,制冷系统的压缩机、冷凝器、蒸发器、管路等部件可能会造成工质的泄漏,而温控器、压缩机继电器、照明灯、融霜按钮等电子元件都可能是点燃源。所以电冰箱中的R290最大充灌量应控制在150g左右。为了保证安全运行,应将制冷系统和控制元件分别设置在不同的空间内。在压缩机设置保护器和阻燃继电器。制通风避免局部浓度聚集,经常用气体传感器检测容易泄漏的地方。R290制冷系统应是封闭的,并且在充灌制冷剂之前,进行严格地检漏。  


3 R290制冷系统的性能
  在蒸发温度-25℃、冷凝温度45℃,无过冷、高过热度情况下,R290、R600a和R134a的理论COP值比R22的高;在低过热度下JR290、R600a和R134a的理论COP值较R22低。R290与R134a的COP值相近。正如R134a,R 404A和R600a一样,吸气过热对R290制冷系统的性能非常重要,这可以提高制冷系统的COP,而R22则影响不大。对R290电冰箱制冷系统,由于R290有很高的热蒸汽比热,可以有20℃到32℃的过热温度,这可以提高290电冰箱的COP。

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