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碳氢制冷剂的应用 碳氢制冷剂生产厂家
来源: | 作者:Eva | 发布时间: 2023-02-10 | 190 次浏览 | 分享到:

      碳氢制冷剂在很宽的温度范围内具有化学稳定性,无毒且环保,具有极低的GWP和零ODP。碳氢化合物还具有出色的热力学特性以及物理和化学特性,使它们特别节能。在蒸汽压缩制冷和空调系统中,使用最多的碳氢制冷剂包括:R290(丙烷)、R600a(异丁烷)、R1270(丙烯)。碳氢化合物既可以用于专门为其用途设计的系统,也可以作为其他制冷剂的替代品,并对设备进行一些修改。在改装设备中,与润滑剂的兼容性和安全措施至关重要。

家用制冷和空调中的碳氢化合物

      碳氢化合物,尤其是R600a(异丁烷),被认为是家用冰箱的主要节能且具有成本竞争力的替代品。在对家用冰箱的研究中,与HFC相比,R290/R600/R600a的三元混合物的性能系数 (COP)提高了 14%。

      在许多国家,氢氟碳化合物在家用空调中的使用仍然很普遍。尽管如此,我国、东南亚和南美的生产线正在转换为R290(丙烷)。限制性安全标准要求限制了市场推广,小型和便携式设备除外。基于碳氢化合物的空调系统可用于低电量室内应用,例如小型分体式空调、窗式空调和便携式空调,以及最近用于分体式和屋顶管道系统的空调系统。

      由于丙烷等易燃制冷剂体积小,制冷剂充注量低,因此可以安全地用于窗式空调。在一项研究中,R290被用作HCFC-22室内空调系统的直接替代品,并增加了吸液热交换器。新系统的COP提高了38%。

商业制冷中的碳氢化合物

      HCFC-22、HFC-404A和HFC-134a仍然主导着小型冷藏零售设备。尽管如此,由于电荷减少技术,R290和R600a等碳氢化合物在展示柜和冰柜中的应用正在逐步推进。例如,据报道,与旧的HFC-134a瓶冷却器相比,在玻璃门瓶冷却器中使用R290可降低28%的能耗。在我国,性能研究的结果表明,在冷冻和冷藏条件下,在立式陈列柜中使用R290可显着降低能耗。

汽车空调中的碳氢化合物

      使用易燃制冷剂的区域安全标准和充注要求在汽车空调中没有标准化。例如,根据UNEP的RTOC 2018评估报告,使用碳氢化合物进行改造在澳大利亚的一些州是合法的,但在其他州以及美国都是非法的。碳氢化合物制冷剂可用于新系统,前提是安全问题得到缓解,例如通过引入允许将易燃制冷剂与占用空间分开的二次回路。

超低温应用中的碳氢化合物

      R170(乙烷)和R1150(乙烯)是唯一适用于超低温(-50℃以下)制冷的正常沸点的碳氢制冷剂。据报道,R170适用于低温商业设备以及大型商业和工业设备。在理论研究中,R170和R1150用于级联系统的下级。与其他选定的制冷剂相比,R170在COP方面具有优越的性能,但在体积冷却能力方面却没有。调查在R290/R170复叠式制冷系统中使用喷射器的其他研究发现,在COP、冷却能力和电力消耗减少方面具有优越的性能。

热泵应用中的碳氢化合物

      在大容量热泵中,碳氢化合物的使用受到IEC标准要求的最大充注量500g的限制,因此HFOs更为合适。然而,对于中小容量系统,使用碳氢制冷剂的压缩热泵在商业应用方面具有巨大的发展潜力。R290在安全限制允许使用的热水器具整体设备中增长迅速。

      当热源温度范围为40°C至80°C,输出温度范围为80°C至120°C时,R600和R600a以及HFO-1234ze(Z)最适合这些中高温热泵应用的制冷剂。R600、R600a和R601可提供高达135°C的更高输出温度,COP介于1.9和7.0之间。对于低于70°C的输出温度,R290是最受欢迎的选择,COP值在1.3–6.0范围内。

碳氢化合物制冷剂的能源效率和环境影响

      碳氢化合物制冷剂是HFC的节能替代品。当使用碳氢化合物时,多项研究表明与HFC-134a相比节能4.4%至18.7%,与HCFC-22相比节能2.65%至13.5%。多项研究还报告称,与HFC-134a相比,碳氢化合物的制冷剂充注量减少了40 – 56%,与HCFC-22相比减少了12.9 – 58%。这是因为与HFC相比,碳氢化合物的密度较低。较低的制冷剂充注量有助于减少制冷剂消耗,从而减少泄漏期间和使用寿命结束时可能的CO2当量排放。