R290制冷剂的使用前景及发展趋势

R290制冷剂的使用前景及发展趋势

李彦伟

格力电器（芜湖）有限公司

摘要：天然制冷剂是家用空调后续发展的可持续方向，通过对于R290和R22进行力学分析，能够发现使用R290具有着更为完全的作用效应。在当前的智能机发展层面，R290制冷剂在家用空调器的性能体现过程中具有着更加完全的效应，本文通过对于R290制冷剂的使用前景以及发展趋势做出剖析，总结出R290的性能特点，并针对性的比对。基于R22的使用关系，以此分析R290制冷剂基本特性，对其后续的安全使用以及生产提出相应的措施。

关键词：R290制冷剂；使用前景；发展趋势

自上个世纪开始，通过研究已经发现卤代烃物质对于大气层中分解出的氯元素会对大气的臭氧层产生严重的破坏，这也会增加地球上有害紫外线数量。在当前的使用过程中，大多数时候空调制冷剂内容也发生了改变，世界各国加快了代替氟化氢的步伐。我国在发展过程中也主张利用各类新物质代替氟化氢制冷剂，在其中R290制冷剂就是一种常使用的制冷剂，它能够满足当前的制冷需求。

1家用空调制冷剂使用发展状况

1.1R22制冷剂基本状况

从历史角度进行考究来看，当前卤代烃物质的确破坏了大气原有的结构，这也使得大气臭氧层无法保持其作用效果。为了保护大气臭氧层，《蒙特立耳协议书》要求禁止使用CFC类制冷剂，逐渐淘汰HCFC类制冷剂，由此这也开始了全世界范围内的制冷剂替代工作。虽然HCFCs制冷剂规定日期为2030年，但是基于对于环境保护过程的进一步认知，这也逐渐的加快了HCFCs的替代步伐。在当前结合2020年的空调制冷剂使用量，寻找R22替代工作迫在眉睫。

1.2HCFCs替代过程

对于HCFCs的替代过程，它是包括两种主要线路。第一是通过美国和日本为主的HCF替代道路，其中两元进共沸混合制冷工质R140a已经得到较为广泛的应用。R140a的排气压力比R22高上50%，这也必须提高压缩机运动部分的耐磨性以及细管通路的整体稳定性。而HCF类制冷剂虽然能够在臭氧抗衰指数方面保持不为零，但是其温度指数却较高，后续它仍然成为了需要做好节能减排的一类气体。碳氢化合物是一种天然存在的物质，其自然亲和性已经延续了数百年。集中ODP、GWP值均为零，它不会对环境造成一定的危害。

1.3R22物质

R22等众多人工合成的物质，虽然在短期内对于人类是有着一定的益处。但是伴随着物质的大量产生以及长期使用，这也逐步显现出了对于生态环境的一些破坏。使用人工合成类制冷剂对于地球的一些破坏行为显得较为严重，伴随着世界智能空调技术的不断发展，对于制冷工艺的选择也将呈现出更为多元的变化。结合全球范围的制冷剂消耗量来看，每年其就要消耗数十万吨。由此，从环境保护影响角度应尽量避免使用那些最终会排放到生物圈的非自然物质作为替代物质。除了解决环保问题之外，制冷剂的一项关键性质就是在给定用途以及能量的情况之下，考虑到后续的功率安全性以及机械尺寸。当前在欧洲，丙烷和异丁烷混合物已经较为完全的融入到了家用冰箱之内。

2 R290替代R22可行行分析

2.1R290概述

天然制冷剂是在家用空调之后发展所形成的纯天然制冷剂，R90是一种高纯度丙烷，同时它也是一种较为明显的碳氢化合物可燃制冷剂。这样一种物质的性质较为明显，在常温常压下是一种无色无毒的气体。对于其使用过程而言，R290是饱和碳氢化合物。它的化学性质较为温和，对于金属不会产生任何的腐蚀作用。它与普通的润滑油以及一些机械结构材料具有着较为良好的兼容性，且它不需要进行合成，也不改变自然界内的碳氢化合物含量。对于温室效应作用，没有一定的影响。在一般条件下即可以燃烧，甚至发生爆炸。通常情况下，丙烷会与矿物油进行相融，在原有的R22空调内使用R290作为制冷剂能够对智能系统做出加工处理，其技术难点则是尽可能降低R290空调系统的可燃性。

2.2饱和蒸汽压

对比R290和R22饱和蒸汽压力，其压力线基本相似。在20摄氏度以下的低温状态下，也就是空调制冷剂蒸发时常用的阶段，这基本上让两种制冷剂的压力线保持一种重合状态。而在家用空调中，也就是常用的冷凝段。在30摄氏度以上时，R290的压力与R22的压力开始拉开一定的距离。后续R290相较于R22而言，压力更低，这些特点都可能保持R290在不影响压缩机原本工作内容的情况之下，尽量的降低压缩比，最终提高压缩机的实际工作效率。并且在家用空调器选用方面，采用R290作为制冷剂，其基本的耐压部分不需要改进。

2.3饱和液体密度和饱和气体比体积

在饱和液态层面，R290比R22的密度小上很多，在气体层面，R290的蒸汽比体积则比R22高上很多。这也意味着，基于相同体积下，R290的系统关注量要比R22小上很多。由此通过多类实验研究，也能够得知基于相同系统使用过程R290的最佳关注量仅仅只是40%到45%左右。相较之下，使用R290就具有着更好的应用效果，后续它也真正能够改善家庭空调的使用状况。

3 R290作为家用空调制冷剂所采用的安全措施

R290作为家用空调制冷剂，其最大的局限可能就是它的可燃性了。由于在发生泄露之后，它很容易导致一些火灾以及爆炸事故。所以对于R290制冷剂的使用过程，其必须从安全性方面做出考虑。仔细分析R290在泄露之后可能产生的一些危害，对于R290物质的使用根据其具体的物理性质。在减少其空气与空气混合密度的同时，了解环境温度对于R290制冷剂可燃性的影响。在其元件方面，采用灭弧设计，由此使得该安全隐患得到有效消除。在空调器应用过程中，选用对R290气体敏感材料组成的一些电子传感器，当空调器在运行时发生管材老化、密封件失调导致等泄漏问题时，则做出光预警，同时也可以将空调设计成自我断电模式。

结语

R290制冷剂是一种较为高效的制冷剂，在家用空调应用过程中，它有着其一定的高能性。通过减小换热管管径，采用微通道换热器等措施，可以逐渐在保持其制冷性、高效性的情况之下，达到节约成本以及减少制冷剂用量的结果。虽然R290是一种可燃剂，但是经过一定的改造，却能够使其做到安全使用。当前R290已经成为国际认可的一种较为良好的制冷剂，对于臭氧层没有任何的破坏，后续其也必定能够获得更为广阔的市场。

参考文献：

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