Исследователи определили ряд смесей хладагентов, применение которых вместо чистых углеводородов позволило бы добиться большей эффективности малых холодильных систем.
В настоящее время изобутан (R600a), заменивший ГФУ R134a, стал доминирующим хладагентом для бытовых холодильников и морозильников, а пропан (R290) широко применяется в качестве экологичной альтернативы для автономного холодильного торгового оборудования. Подобное справедливо для Европы, где Регламентом по фторсодержащим газам (517/2014) запрещено использование хладагентов с ПГП, превышающим 150, в холодильном оборудовании малой мощности.
Помимо крайне низкого ПГП, углеводороды отличаются высокой энергоэффективностью. Так как эти газы соответствуют требованиям экологического законодательства, до сих пор почти не предпринимались попытки улучшить их производительность. Тем не менее, решение этой задачи крайне актуально, ведь, согласно оценкам, более полутора миллиарда углеводородных холодильников потребляют 2,6% всего электричества в мире.
Ученые из Университета Хайме I в Валенсии, исследовав 110 880 смесей хладагентов, выделили те, что способны обеспечить более высокую, чем R600a и R290, энергоэффективность.
В качестве компонентов смесей были взяты хладагенты R290 (пропан), R600a (изобутан), R600 (бутан), R1270 (пропилен), R152a, R32, R1234yf, R1234ze(E), R1233zd и R744 (CO2). Исследовались смеси не более чем из трех компонентов с общим ПГП не выше 150 и температурным глайдом в испарителе не более 10K.
Затем отбирались смеси, демонстрирующее теоретическое увеличение производительности на величину от 0 до 15%, при этом разница объемной производительности смеси и R600a или R290 должна была составлять от −30 to 30%. Состав удовлетворявших условиям смесей затем оптимизировался путем изменения массовой доли каждого компонента на 0,5%.
Смеси R1234yf/R600a и R1270/R600a показали незначительное повышение коэффициента производительности — от 0,3 до 0,6% и от 0,1 до 0,8%, соответственно, по сравнению с R600a. Также было отмечено небольшое увеличение объемной холодопроизводительности на величину от 5,9 до 6,4% для R1234yf/R600a и от 6,3 до 11,2% для R1270/R600a.
Смеси R1270/R600, R152a/R600, R1234zeE/R600 и R290/R600 обеспечили повышение коэффициента производительности на 1,7%…5,3%, 3,3%…7,6%, 2,5%…4,4%, 2%…4,5%, 1,6%…8,6%, соответственно, но при этом объемная холодопроизводительность уменьшалась на величину до 28%.
В качестве возможных альтернатив R290 смеси небольшого количества R744 с R290, R1234yf, R152a и R1234ze(E) показали повышение коэффициента производительности на величину от 3,4% до 11,6%. Однако объемная холодопроизводительность сильно различалась от смеси к смеси. Кроме того, смесь R32 и R290 показала рост коэффициента производительности и объемной холодопроизводительности на 0,8%…2,3% и 8,8%…13%, соответственно.
Исследование показало, что ряд смесей хладагентов может обеспечить небольшое увеличение коэффициента производительности по сравнению с чистыми углеводородами в небольших системах. Однако для подтверждения практической применимости обнаруженных смесей необходимы дальнейшие исследования и практические испытания.
www.coolingpost.com
Перевод: mir-klimata.info
