ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОПАНА В КОНДИЦИОНИРОВАНИИ ВОЗДУХА

АННОТАЦИЯ

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.

ABSTRACT

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).   

Последствиями негативного воздействия на окружающую среду, которое оказывает выбросы гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) и гидрофторуглеродов (ГФУ) является истощение озонового слоя и сопутствующее глобальное потепление[1].

Под контроль попадает как уже запрещенный для ввоза в Узбекистан фреон R22, разрушающий озоновый слой, так и R410a – наиболее популярный хладагент для кондиционеров на сегодняшний день. Ведь он имеет серьезный недостаток – высокий потенциал влияния на глобальное потепление (GWP =1890). Годовое потребление озоноразрушающего ГХФУ 22 в секторе охлаждения Республики Узбекистан на 2010 год оценивается в количестве 236 метрических тонн. В соответствии с принятыми международными обязательствами, предусматривается поэтапный вывод из обращения ГХФУ 22 на 99,5% к 2020году и окончательный вывод к 2030 году. Первая Национальная программа в этой сфере была утверждена постановлением Кабинета министров в 2000 году. В 2016 году в Узбекистане из обращения уже было выведено 99,95% ОРВ, что опередило сроки, указанные в Монреальском протоколе по веществам, разрушающим озоновый слой, вступившем в силу 1 января 1989 года. Общее потребление ОРВ снижено с 1967,2 до 9,86 тонны (с учётом озоноразрушающей способности), или на 99,5% по отношению к 1989 году[2].

Узбекистан присоединился в мае 1993 года к Венской конвенции об охране озонового слоя и Монреальскому протоколу. В 1998 году Узбекистан подписал Лондонские и Копенгагенские поправки, а в 2006 году ратифицировала Монреальские и Пекинские поправки к протоколу[3].

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.

Таблица 1.

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.

Холодопроизводительность. Удельно 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[2].

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

Компрессоры. Большинство типов компрессоров, предназначенных для работы на R22 подходят для использования на пропане. Ведущие производители компрессоров приступили к выпуску компрессоров, специально предназначенных для работы на пропане, такие как Bitzer, Danfos, Dorin, Coppeland, Embrago и т.д. Обязательным условием является наличие четкого указателя о использовании в системе воспламеняющегося хладагента пропана[4].

Список литературы:

1. Европейский опыт регулирования фторсодержащих газов. www.ozoneproram.ru
2. Электронный ресурс https://www.gazeta.uz/ru/2021/03/11/ozone/
3. Электронный ресурс https://www.lex.uz/acts/
4. Межгосударственный стандарт ГОСТ 12.2.233-2012 (идентичен ISO 5149-1993) Система стандартов безопасности труда «Системы холодильные холодопроизводительностью свыше 3,0 кВт. Требования безопасности»