丙烷,一種碳?xì)浠衔?(HC) ,已在工業(yè)制冷中成功使用多年,盡管將其用于建筑服務(wù)行業(yè)的冷水機(jī)是近幾年的應(yīng)用。但由于大家在面臨減少溫室氣體排放的壓力,丙烷冷水機(jī)選項(xiàng)可以為提高運(yùn)營(yíng)效率(減少電力消耗)和降低直接排放(來自泄漏或排放的制冷劑)提供實(shí)用途徑。作為對(duì)丙烷越來越多的接受的一個(gè)跡象,它被英國(guó)一家大型超市連鎖店采用,作為英國(guó)各地商店冷藏服務(wù)的冷水機(jī)組的首選制冷劑。本文講述丙烷在空調(diào)應(yīng)用中的使用。
丙烷 (R290) 作為制冷劑
丙烷是一種天然存在的物質(zhì),是天然氣生產(chǎn)和煉油的副產(chǎn)品。常見的一般用途是作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料;釬焊和焊接;便攜式爐灶;和住宅供暖鍋爐。它也被用作熱氣球的燃料。
丙烷已經(jīng)廣泛用于家用冰箱和冰柜。然而,丙烷的工作壓力和溫度非常適合用于空調(diào)設(shè)備,包括冷卻器。丙烷的性能特征與現(xiàn)已被取締的R22的性能特征相似——后者因其高臭氧消耗潛能值而被淘汰。丙烷與常用于制造制冷和空調(diào)設(shè)備的材料具有良好的相容性,并且可以在市場(chǎng)上買到并且相對(duì)便宜。它可以像其他普通制冷劑一樣在鋼瓶中儲(chǔ)存和運(yùn)輸。但是,由于易燃,還需要遵守一些額外的健康和安全規(guī)則。
與氫氯氟烴(HCFCs)和氫氟烴(HFCs)相比,丙烷將具有更低的系統(tǒng)壓降和更高的傳熱性能。由于其熱力學(xué)特性非常適合建筑服務(wù)工程中通常遇到的溫度,因此制冷循環(huán)性能系數(shù) (COP) 相對(duì)較好。因此,丙烷的制冷費(fèi)用比其他常用制冷劑低40-60%。丙烷無毒,臭氧消耗潛能值 (ODP) 為0,全球變暖潛能值 (GWP) 為3。因此,它對(duì)環(huán)境的潛在影響遠(yuǎn)低于許多其他常用制冷劑。
由于其易燃性,在制造、安裝和維修含有丙烷的冷水機(jī)時(shí)需要格外小心。丙烷比空氣密度大,所以如果發(fā)生泄漏,它會(huì)取代空氣并下降到最低點(diǎn)。這意味著它可能會(huì)聚集到封閉區(qū)域,如果泄漏的氣體接觸到火焰、火花或其他點(diǎn)火源,就有爆炸的危險(xiǎn)。
為一般用途供應(yīng)的低純丙烷——例如用于燒烤和庭院取暖器——不適合用于制冷系統(tǒng)。這可能含有高濃度的污染物,純度從低至65%到95%,具有高水分和不飽和碳?xì)浠衔?。只能使用專門為制冷系統(tǒng)生產(chǎn)的丙烷——純度不低于98.5%,水分含量低于10ppm(按重量計(jì))。
使用丙烷的系統(tǒng)要求
大多數(shù)主要部件——包括冷凝器和蒸發(fā)器;過濾干燥器;觀察鏡;檢查閥門; 安全閥;關(guān)閉閥門;電磁閥;壓力開關(guān);和熱敏電阻——與安裝在HFC或HCFC制冷劑冷卻器中的那些沒有區(qū)別。專門設(shè)計(jì)用于丙烷制冷劑操作條件的膨脹閥應(yīng)安裝在冷卻器上。
制造商采取的典型做法是冷水機(jī): 始終被認(rèn)為在正常情況下運(yùn)行;氣密且密封;不會(huì)在爆炸性環(huán)境中工作;并將由具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)、培訓(xùn)和資格的人員委托。在這些條件下,風(fēng)險(xiǎn)被認(rèn)為是最小的。然而,如果發(fā)生泄漏,則存在例如由電氣設(shè)備產(chǎn)生的火花引起爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。