Пропан как хладагент

Хладагент R-600a

ASHRAE имя серии : R-600а

Весьма перспективный Хладагент для бытовых холодильников для замены хладона R-12

Химическая формула С4Н10 (изобутан).

По сравнению с хладагентами R12 и R134a изобутан имеет значительные экологические преимущества. Этот природный газ не разрушает озоновый слой (ODP = 0) и не способствует появлению парникового эффекта (GWP = 0,001).

Масса хладагента, циркулирующего в холодильном агрегате при использовании изобутана, значительно сокращается (примерно на 30%), например, в холодильнике ёмкостью 130 л находится всего 20 г Изобутана, причем 12 г растворяются в холодильном масле.

Физические свойства Фреона 600а приведены в таблице.

Аналоги: Isobutane R600, Фреон R600

Точка кипения при 1.013x105Pa,0C

Плотность вещества при 250C,g/cm3

Давление испарения при 250C,MPa

Критическая температура, 0C

Критическое давление, MPa

Критическая плотность, g/cm3

Скрытая теплота парообразования при bp., KJ/Kg

Определенная теплота, ликвидность, 250C, KJ/Kg.0C

Взрывчатые пределы, vol%

Потенциал истощения озонового слоя (ODR)

Потенциал глобального потепления (GWP)

Конечно, в конструкциях холодильников потребуются небольшие изменения. Зато компрессоры работают на минеральных маслах с использованием типовой электроизоляции, уплотняющих материалов и труб того же диаметра, что и при работе компрессора, например, на R-12! К тому же, холодильные агрегаты с хладагентом R-600а характеризуются меньшим уровнем шума из-за низкого давления в рабочем контуре.

Удельная масса Изобутана в 2 раза больше удельной массы воздуха, поэтому в случае утечки газообразный R600A стелется по земле. Изобутан хорошо растворяется в минеральном масле и имеет более высокий, чем у R-12, холодильный коэффициент, что уменьшает энергопотребление.

Несмотря на то, что Изобутан горюч (Хладагент 3-го класса – It/DIN 8975), легко воспламеняется и взрывоопасен, но только при соединении с воздухом при объемной доле хладагента 1,3 — 8,5% (нижняя граница взрывоопасности – 31 г R-600a на 1 м3 воздуха (температура возгорания – 460оС) он разрешен к применению в бытовых холодильниках. Европейским международным стандартом Amendment 1 to IEC 60335-2-24, Ed.4, разрешающим использование горючих хладагентов в бытовых холодильниках, оговорены требования к конструкции и испытаниям, обеспечивающие безопасность их эксплуатации.

В настоящее время итальянские и немецкие фирмы широко применяют R-600a в бытовой холодильной технике. В частности, компании Necci compressori и Zanussi международного концерна Electrolux compressors, AEG, Liebherr, Foton, Bosch и другие выпускают компрессоры, работающие на Изобутане. Выпущено более 15 млн. бытовых холодильников, динамика расширения этого рынка более 10% в год.

Компании Delongi (Италия) и AEG (Германия) выпускают переносные кондиционеры на Изобутане, планируют их использование в коммерческих и промышленных системах кондиционирования, включая автомобильные кондиционеры.

Основное препятствие для применения углеводородов в автомобилях – их пожароопасность. Однако сторонниками применения углеводородов (НС) в качестве хладагентов подсчитали, что за год только в ТРЕХ из 10 млн. автомобилей может возникнуть пожар и взрыв от хладагента. В самом деле, несколько сот граммов НС в холодильной системе менее опасны, чем десятки литров горючего в баке.

В статье рассказано про R290 хладагент: характеристики, свойства, особенности этого газа в системе охлаждения воздуха. Приведены сравнение его характеристик с другими фреонами. Также составлены таблицы давления, температуры, энтальпии для озонобезопасного хладагента R-290, пропана.

The article tells about the R290 refrigerant: characteristics, properties, features of this gas in the air cooling system. Comparison of its characteristics with other freons is given. Also compiled tables of pressure, temperature, enthalpy for ozone-safe refrigerant R-290, propane.

Ключевые слова: потенциал глобального потепления; озоноразрушающий потенциал; гидрофторуглерод; гидрохлорфторуглерод; углеводород; холодильный коэффициент; воспламеняющийся хладагент.

Keywords: global warming potential; Ozone Depletion Potential; hydrofluorocarbon; hydrochlorofluorocarbon; hydrocarbon; refrigeration factor; flammable refrigerant.

С ужесточёнными нормами экологической безопасности в странах Средней Азии, ближнего востока и ЕС растет спрос на климатическое оборудование, использующее экологически безопасные хладагенты. В первую очередь это пропан (R290).

Пропан (R-290) — это относительно недорогое для Узбекистана сырьё, который обладает отличными термодинамическими, физическими и технологическими характеристиками по сравнению с применяемыми в кондиционировании и в холодильной технике на сегодняшний день хладагентами. Основными такими характеристиками являются:

— более низкое рабочее давление, особенно давление нагнетания;

— меньше степень сжатия, которую требуется создать компрессору, тем самым нагрузки на комплектацию компрессора ниже;

— не большие габариты теплообменных аппаратов, отсюда снижается материал — и металлоемкость оборудования;

— меньше требуется массовая доля заправки по причине большей теплоты парообразования и более низкого удельного массового расхода циркулирующего пропана в холодильной системе;

— более высокая удельная объемная холодопроизводительность;

— практически нет технических проблем с заправкой или дозаправкой т.к. это однокомпонентное вещество;

— есть возможность организации производства в стране;

— не возникает проблем при использовании чистого хладагента с выбором конструкционных материалов для изготовления всех компонентных материалов холодильной системы;

— полностью совмещается с минеральными маслами.

Совместимость различных смазочных материалов с пропаном

Совместимость со смазочными маслами. Пропан обладает полной химической совместимостью почти со всеми типами смазочных масел, во всем диапазоне температур, используемых в холодильных машинах. В связи с очень хорошей растворимостью с минеральными маслами возникает необходимость использовать масла с несколько повышенной вязкостью. В таблице 1 приведены различные типы масел, используемые в холодильных машинах и их растворимость с пропаном.

Давление насыщенного пара. На рисунке 1 показана зависимость давления, насыщенного пара от температуры для пропана и R22 и некоторых других углеводородных хладагентов. Давление пропана при высоких температурах несколько ниже давления R22. Эта разница может быть существенной при высоких температурах конденсации, означая, что пропан более подходит для высоких температур, чем R22.

Рисунок 1. Зависимость давления от температуры насыщения R22 и углеводородных хладагентов

В статье приведены данные по изучению экологически чистых холодильных агентов, обеспечивающие нормальное функционирование существующего парка малых холодильных установок. Освящены данные о влиянии холодильных агентов, в частности фреона R22, на разрушение озонового слоя, на глобальное потепление Земли и экспериментального исследования бытовой холодильной установки, заправляемой озонобезопасным холодильным агентом R290.

The article presents data on the study of environmentally friendly refrigerants that ensure the normal functioning of the existing fleet of small refrigeration units. Data on the effect of refrigerants, in particular freon R22, on the destruction of the ozone layer, on global warming of the Earth and an experimental study of a household refrigeration unit filled with an ozone-safe refrigerant R290 are consecrated.

Ключевые слова: ОРП — озоноразрушающий потенциал; ПГП – потенциал глобального потепления; ГХФУ – гидрохлорфторуглерод; ГФУ – гидрофторуглерод; УВ – углеводород;  ВХА- воспламеняющийся хладагент.

Keywords: ODP — ozone depletion potential; GWP — global warming potential; HCFC- hydrochlorofluorocarbon; HFC — hydrofluorocarbon; HC — hydrocarbon; VHA is a flammable refrigerant.

Хладагент R290(пропан). Химическая формула С3Н8 (пропан). Относится к группе ГФУ (HFC). Потенциал разрушения озона ПРО (ODP) = 0, потенциал глобального потепления ПГП (GWP) = 3. Характеризуется низкой стоимостью и нетоксичен. При использовании данного хладагента не возникает проблем с выбором конструкционных материалов деталей компрессора, конденсатора и испарителя. Пропан хорошо растворяется в минеральных маслах. Температура кипения при атмосферном давлении -42,1o С. Преимуществом пропана является также низкая температура на выходе из компрессора. Однако пропан как хладагент имеет два принципиальных недостатка. Во-первых, он пожароопасен, во-вторых, размеры компрессора должны быть больше, чем при использовании в холодильной машине R22 заданной холодопроизводительности.

Основными мотивами в пользу перехода торгового холодильного оборудования на пропан являются:

Пропан рассматривается как перспективная, озонобезопасная и энергоэффективная альтернатива ГХФУ R22 в основном в торговом холодильном оборудовании и в малых установках кондиционирования воздуха с ограниченной заправкой, хотя и уже есть примеры его использования и в более крупных системах охлаждения таких как чиллеры.

Главный недостаток пропана-пожароопасность, накладывающая определенные ограничения при его применении в качестве хладагента в холодильном оборудовании. При проектировании систем, работающих на пропане, следует выполнять специальные требования безопасности, а также строго соблюдать технологию изготовления и монтажа, методы обслуживания оборудования, чтобы исключить дополнительные риски для технического персонала. Важно также соблюдать адекватные процедуры при извлечении из системы пропана и утилизации холодильного оборудования по завершению эксплуатации.

Физические свойства R290 (пропана)

Применение пропана как хладагента в малом холодильном оборудовании и в небольших кондиционерах только на начальном этапе, и в связи с этим представляет практический интерес особенности и отличия его поведения в холодильной системе от R22, которые необходимо иметь в виду при проектировании и обслуживании холодильных систем. Сопоставление пропана с основными хладагентами, используемыми в торговом холодильном оборудовании приведены  в таблице 2.

Сопоставление характеристик R290 с характеристиками основных хладагентов, используемых в торговом холодильном оборудовании

Эффективность компрессора, которая учитывает все необратимые потери в компрессоре, немного выше на пропане чем на R22 при одинаковой степени сжатия Рк/Ро. Это обусловлено более низкими значениями потерь давления при прохождении паров хладагента через клапана. Кроме того, при работе на пропане, при одинаковых условиях, степень сжатия будет ниже чем на R22 и это тоже влияет на повышение эффективности как было указано выше.

Удельный массовый расход пропана в идентичном цикле примерно в два раза меньше удельно массового расхода R22 в то же время теплота парообразования пропана в два раза больше. В связи с этим холодопроизводительность одного и того же компрессора, в равных условиях работы, на R22 и на пропане отличается не значительно. Холодопроизводительность компрессора при работе на пропане примерно на 10% ниже.

В статье приведены данные по изучению экологически чистых холодильных агентов, обеспечивающие нормальное функционирование существующего парка малых холодильных установок. Освящены данные о влиянии холодильных агентов, в частности фреона R22, на разрушение озонового слоя, на глобальное потепление Земли и экспериментального исследования бытовой холодильной установки, заправляемой озонобезопасным холодильным агентом пропан, R290.

The article provides data on the study of environmentally friendly refrigeration agents that ensure the normal functioning of the existing fleet of small refrigeration units. The data on the effect of refrigerants, in particular R22 freon, on the destruction of the ozone layer, on global warming of the Earth, and on the experimental study of a household refrigeration unit fueled with the ozone-safe refrigerant propane, R290, are discussed.

Ключевые слова: ОРП — озоноразрушающий потенциал; ПГП–потенциал глобального потепления; ГХФУ – гидрохлорфторуглерод; ГФУ – гидрофторуглерод; УВ – углеводород; ВХА- воспламеняющийся хладагент; КП- коэффициент производительности (холодильный коэффициент)

Keywords: ODP — ozone depleting potential; GWP — Global Warming Potential; HCFC — hydrochlorofluorocarbon; HFC — hydrofluorocarbon; HC — hydrocarbon; VXA — flammable refrigerant; KP — performance factor (coefficient of performance)

Хладагент R290(пропан). Химическая формула С3Н8 (пропан). Относится к группе ГФУ (HFC). Потенциал разрушения озона ПРО(ODP)=0, потенциал глобального потепления ПГП (GWP)=3. Характеризуется низкой стоимостью и нетоксичен. При использовании данного хладагента не возникает проблем с выбором конструкционных материалов деталей компрессора, конденсатора и испарителя.

Пропан хорошо растворяется в минеральных маслах. Температура кипения при атмосферном давлении -42,1oС. Преимуществом пропана является также низкая температура на выходе из компрессора. Однако пропан как хладагент имеет два принципиальных недостатка. Во-первых, он пожароопасен, во-вторых, размеры компрессора должны быть больше, чем при использовании в холодильной машине R22 заданной холодопроизводительности.

В промышленных холодильных установках пропан используют уже в течение многих лет. В последние годы все чаще предлагается применять пропан в холодильных транспортных установках.

По итогам 2020 года Узбекистан достиг прогресса в сокращении потребления озоноразрушающих веществ (ОРВ).

-увеличение энергоэффективности системы и как следствие, экономия энергии и снижение выбросов СО2;

-уменьшение ущерба для окружающей среды путем прекращения использования озоноразрушающих веществ и ограничение использования веществ с высоким потенциалом глобального потепления;

-меньшая стоимость по сравнению с другими хладагентами, а также, наличие сырьевой и производственной базы для его производства в республике

В промышленных холодильных установках нефтегазовой отрасли пропан (R290) используют уже в течение многих лет. Пропан рассматривается как перспективная, озонобезопасная и энергоэффективная альтернатива ГХФУ R22 в основном в торговом холодильном оборудовании и в малых установках кондиционирования воздуха с ограниченной заправкой, хотя и уже есть примеры его использования и в более крупных системах охлаждения таких как чиллеры.

Свойства пропана: Для практического применения того или иного хладагента необходимо располагать достаточно большим объемом информации о его термодинамических, физико-химических, санитарно-гигиенических свойствах и экологических показателях, которые должны удовлетворять определенным требованиям. На сегодняшний день на первый план выходят тесно взаимосвязанные между собой экологические и энергетические показатели альтернативного хладагента. Свойства пропана изучены достаточно хорошо и подробно освещены в технической и справочной литературе. Химическая формула пропана С3Н8(R290). Относится к группе углеводородных хладагентов УВ (HC). Потенциал разрушения озона OPП=0, потенциал глобального потепления ПГП=3. Характеризуется низкой стоимостью и нетоксичен. Чистый пропан не обладает запахом. В соответствии с европейской классификацией EN–378-2, как и все другие углеводородные хладагенты, пропан (R290), относится к нетоксичным взрывоопасным, с низким пределом взрываемости, хладагентам группы А3. Степень чистоты пропана, используемого в качестве хладагента, должна быть высокой, так как, от этого зависит стабильность характеристик хладагента, что важно для работы компрессора и увеличения срока службы системы. Сжиженный газ, используемый в качестве топлива и для технических целей, с классом чистоты 95%, не подходит для заправки герметичных систем охлаждения, так как в нем содержание воды, серы и других примесей достаточно высокое и это негативно сказывается на энергетической эффективности и надежности холодильной системы. Для заправки систем охлаждения, должен использоваться пропан с классом чистоты 99,5%. Пропан с такой степенью чистоты химически не активен, поэтому никаких специфических проблем его использование не возникает. При использовании данного хладагента не возникает проблем с выбором конструкционных материалов деталей компрессора, конденсатора и испарителя, та же электроизоляция, те же уплотняющие материалы, трубы того же диаметра. Что касается процессов сервисного обслуживания то она должна строится с учетом свойства пропана воспламеняться. Температура нагнетания становится ниже, чем при работе на R22 или R502. Пропан можно сразу заправить в систему, где до этого был озоноразрушающий хладагент R22 при соблюдении особых требований. Как показали исследования, в этом случае теряется до 10% холодопроизводительности, если в системе ранее был R22, и 15%, если R502. Ряд специалистов считают, что и этого снижения можно было бы избежать, добавив к пропану пропилен. В таблице 1 приведены физические свойства пропана.

Совместимость со смазочными маслами: Растворимость хладагента в смазочном масле является одним из его важных качеств, при хорошей растворимости обеспечивается эффективный возврат масла в компрессор и удается избежать ухудшения теплоотдачи в теплообменных аппаратах холодильной машины. Пропан обладает полной химической совместимостью почти со всеми типами смазочных масел, во всем диапазоне температур, используемых в холодильных машинах.

Нормальная температура кипения: Низкая нормальная температура кипения т.е. температура кипения хладагента при атмосферном давлении, указывает также на высокое значение давления при высоких температурах в конденсаторе. Если хладагент имеет высокую нормальную температуру кипения, давление в испарителе окажется ниже атмосферного и это может вызвать нежелательную ситуацию поступления, воздуха и влаги, содержащейся в воздухе в систему и вызвать определенные проблемы, такие как, повышение давления конденсации, температуры нагнетания, образование ледяной пробки в расширительном устройстве т.д. Нормальная температура кипения пропана близка к нормальной температуре кипения R22,и это один из основных факторов рассматривать пропан как единственный подходящий однокомпонентный заменитель.

Плотность: Плотность жидкого пропана, составляет меньше половины плотности R22 (примерно 42%) Это означает, что необходимая заправка пропаном будет существенно меньше заправки R22, так как основная часть заправки в холодильной системе находится в жидком состоянии. Соотношение между плотностью жидкого пропана и R22 можно использовать для расчета количества заправки пропаном, когда холодильная система переоборудуется с R22 на пропан.

Эффективность компрессора: Эффективность компрессора, которая учитывает все необратимые потери в компрессоре, немного выше на пропане чем на R22 при одинаковой степени сжатия Рк/Ро. Это обусловлено более низкими значениями потерь давления при прохождении паров хладагента через клапана. Кроме того, при работе на пропане, при одинаковых условиях, степень сжатия будет ниже чем на R22 и это тоже влияет на повышение эффективности как было указано выше.

Основные элементы холодильной машины: Обычно системные компоненты холодильной машины на R22 и на пропане существенно не отличаются. Необходимо учесть воспламеняющиеся свойства пропана при выборе регуляторов давления, электромагнитных клапанов и других электрических приборов, и устройств чтобы они соответствовали условиям взрывозащиты.

Стандарты безопасности, связанные с воспламеняемостью пропана: Вопросы безопасности при проектировании и изготовлении холодильного оборудования, работающего на воспламеняющихся хладагентах (ВХА), включая пропан, отражены в соответствующих разделах международных и межгосударственных стандартов.

Войти

Вот здесь прозвучала интересная нота, понравилось.

Если от скуки на все руки я захочу какой-нибудь самопальный холодильник, то могу заправить его пропаном? Сам себе холодильщик, на коленке, звучит здорово. Проблемы возможны только при разгерметизации или есть ещё нюансы?

Пока в целях самообразования интересуюсь.

Поделиться сообщением

Пропан от R146-го сильно отличается, он ближе к R22. Т.е. сам компрессор от холодильника к нему не приспособлен, хотя добавить при нехватке немного можно, но не более того.

Но если этот холодильник собрать на подходящем компрессоре, то, почему, нет? Все эти газы вполне себе фреоны.

Вот про это: http://holodforum.ru/archive/index.php/t-310.html

можно заправлять,я делал- все работает,заправлял старые холодильники в молодости,токи рабочие и пусковые в норме,газ желательно почище брать.

кажеться R400 или R600 и есть пропано-бутановая смесь. поискать в просторах надо. Холод. технику знакомым и друзьям делаю. если на шильдике такой хладагент, то не деляю, т.к. горюч.

Компьютерные фанаты свои охладители процессоров от не имения фреона заправляют газом из баллончиков от зажигалок. И ничего, работает!

Лет пять назад меня фреонка для компьютера заинтересовала, на этом сайте http://forums.overclockers.ru была куча информации, в том числе как бюджетненько заправиться пропан- бутаном. Чтобы повысить производительность кто- то еще и ректификационную колонну делал: испарялся более легкий пропан и им заправляли систему. Хотел сейчас по- быстрячку ссылку найти точнее- ан нет: то- ли сайт почистили, то- ли где — то в архивах сайта искать надо.

Вот, нашел немножко инфы http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=22824

Изменено 02.11.2014 16:51 пользователем newengine

У меня морозилка неделю проработала на пропане все ,а потом пере заправили фреоном все в норме.

Лет 5 назад заправил кондиционер в старом паджерике 93 года пропаном, отездил все лето,холодил только чуть похуже.Заправлял не специально, кабельщики подогнали как R-12 ,5 литровый советский баллон.Только недавно понял что это был пропан,когда стал разбираться что за газ ,повесил манометр, замерил температуру ,ни счем по таблице не совпадает.Потом попробовали поджечь -горит.

дома холодосы гляньте,большинство на R600a-изобутан.R290-пропан используют,даже кое где до 1кг,что в тротиловом эквиваленьте 8кг.все дело в умении и вакуумном насосе.

newengine, Спасибо! :good:

Я знаю в Америке продают холодильники которые работают не от электричества, а на пропане.

конкретно в америке запрет на углеводород в холодосах, и конкретно под них азиаты и европа делают холодосы на R134a.этот фреон не горит.

по холодопроизводительности он лучше R-12.(134й и 600й рядом не стоял).наблюдал повышенное пенообразование масла при работе.(как-то пришлось аварийно заправить установку,наблюдал визуально в смотровом окне картера)

Холодильник на пропане работает отлично! Клавное спайку сделать хорошо, чтоб утечки не было. Пишут что плохо охлаждает! Не верте. На троичке на термостате морозильная камера замерзает до -20.