R290冷媒在移动空调上的实验研究

魏子栋;周祥;王智超;邓海钊

【摘要】R290冷媒是一种新型的环保制冷剂,具有环境友好性、密度小、气化潜热大等优点.本文在移动空调上对R22、R410A和R290三种冷媒进行实验对比,结果表明,R290相对于R22和R410A在制冷量上分别提高了2.83％和1.98％,功率分别降低了115W和109W,在能效上分别提高了15.9％和14.2％,最后对R290在移动空调上的安全使用进行了探讨和建议.

【期刊名称】《家电科技》

【年(卷),期】2017(000)010

【总页数】2页(P42-43)

【关键词】R290;移动空调;制冷量;能效比

【作者】魏子栋;周祥;王智超;邓海钊

【作者单位】广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311;广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311;广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311;广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311

【正文语种】中文

随着全球臭氧层破坏和气候变暖问题的日益严峻，寻找新型环保的制冷剂已经成为制冷行业需要迫切解决的首要任务之一。R290冷媒和R32冷媒作为R22冷媒的两种最佳的替代冷媒已经成为国际上公认的事实，其中R290具有GWP为0、ODP极低、气化潜热大和热物理性质与R22相接近等特点，已经在空调领域受到了广泛的关注。移动空调[1]因其使用方便和便于移动的特点已经越来越受到消费者的青睐，特别是欧美市场。中国是移动空调最大的出口国，目前移动空调出口欧洲市场已经受到了相关环保法规的限制，对R290冷媒在移动空调上的实验研究具有十分重要的意义。

本文对R290、R22和R410A进行了物性分析对比，并在整体式移动空调上进行了性能对比实验，验证R290相对于R22、R410A在移动空调上性能方面的优越性，最后结合了移动空调的可移动、整体性的特性探讨了R290相关安全使用措施。

2.1 R290与R22、R410A的热物性比较

表1是R290与R22、R410A的热物性参数对比，由表1可知，R290的热物性[2]与R22和R410A的热物性很相近，并且对臭氧没有破坏性，全球变暖系数也极低，是一种极具潜力的替代冷媒。

2.2 R290冷媒的优越性

R290作为一种R22的替代冷媒，在国际上的呼声越来越高，其优越性具体体现在以下方面：

（1）R290环保性高，其破坏臭氧潜能值（ODP）为0，全球变暖系数（GWP）极低，与传统冷媒R22相比，具有极大的优越性。

（2）R290气化潜热大，其气化潜热分别是R22和R410A的1.61和1.46倍，同样的制冷系统中需要的充注量也偏小。

（3）R290绝热指数低，使得压缩机的排气温度降低，容积效率提高，系统的功率降低。

（4）R290的导热系数高，压缩机散热好，两器的换热系数高，降低系统能耗。

3.1 实验条件与过程

为了更加准确的分析不同冷媒在整体式移动空调上的制冷效果，本文采用某企业生产的整体式移动空调30机作为实验对象，如图1所示，在相同的蒸发器、冷凝器和相近排量压缩机的基础上，分别采用R290、R22和R410A三种冷媒进行制冷实验，并进行微调毛细管和冷媒量使得各自系统的制冷效果达到最优。

制冷量实验采用欧洲标准工况室内干湿球温度为35/24℃，测试方法采用空气焓差法进行测试。相关实验条件如表2所示。

3.2 实验结果

表3是三种冷媒在移动空调上进行制冷量实验的实验结果，从表3中可知，R290相对于R22和R410A在制冷量上分别提高了2.83%和1.98%，功率分别降低了115W和109W，在能效上分别提高了15.9%和14.2%。R290排气温度相对于R22和R410A分别低了18.8℃和12.9℃，仅为64.5℃，排气压力也相应降低，压缩机效率更高。在充注量方面，R290冷媒

分别只为R22和R410A充注量的28.9%和42.3%。

R290虽然具有很多优点，但是其易燃易爆的问题依然成为其推广应用中的一道难关，移动空调由于其可移动性、便携性，对安全使用方面要求比较高，因此R290在移动空调上如何进行安全使用具有十分重要的意义。笔者研究了相关文献并结合移动空调的特性，给出以下建议：

（1）减少R290充注量

R290的燃耗和爆炸的一个必要条件就是R290在空气中的浓度要达到2.5%以上，所以减少空调系统中R290的冷媒充注量对于降低R290泄露爆炸的风险性具有重要的意义。

（2）电控盒盖加强密封性

移动空调内R290冷媒发生泄露时，如果电控盒密封不完全，相关电器部件有可能产生电火花导致R290发生爆炸。

（3）移动空调上安装R290浓度检测仪器

在移动空调上安装R290浓度检测仪器可以有效监控其内部的R290浓度，当R290发生泄露，可以第一时间进行报警，杜绝安全隐患。

本文对R290新冷媒和R22、R410A的物性进行比较，并在移动空调上针对于三种冷媒进行性能实验对比，最后探究了R290冷媒在移动空调上的安全使用，得出以下结论：

（1）R290冷媒相对于R22和R410A具有良好的物性和环保友好性，是R22冷媒一种最佳的替代冷媒，具有很好的推广价值。

（2）实验数据表明，R290相对于R22和R410A在制冷量上分别提高了2.83%和1.98%，功率分别降低了115W和109W，在能效上分别提高了15.9%和14.2%。

（3）为了保证R290在移动空调上的安全使用，可以采取减少R290充注量、电控盒盖加强密封性和安装R290浓度检测仪器等方案进行预防。