Na fali przyjaznego dla środowiska zastąpienia czynników chłodniczych, w branży sprzętu AGD zawładnęły węglowodorowe czynniki chłodnicze ze względu na ich wyjątkowo niskie wartości GWP. Jeśli chodzi o węglowodory, najbardziej znanym jest izobutan (R600a). Jednak ostatnio wielu inżynierów pracujących przy sprzęcie do głębokiego chłodzenia i specjalistycznych klimatyzatorach zadawało sobie pytanie: czy n-butan (R600) można stosować jako czynnik chłodniczy? Jaka jest dokładnie różnica między nim a izobutanem? Jak uniknąć pułapek przy wyborze? Dzisiaj dokładnie odkryjemy, co kryje się za tą parą „braci izomerów” w obiegu chłodniczym. Gdy to zrozumiesz, już nigdy nie będziesz mieć wątpliwości co do wyboru czynnika chłodniczego.
n-Butan (R600) może być stosowany jako czynnik chłodniczy, ale ze względu na jego stosunkowo wysoką temperaturę wrzenia rzadko jest stosowany samodzielnie w konwencjonalnych urządzeniach chłodniczych. Stosowany jest głównie jako element regulacyjny w mieszanych czynnikach chłodniczych lub w określonych-warunkach pracy w wysokich temperaturach.
Wielu początkujących błędnie uważa, że skoro oba nazywane są butanem, można je zastąpić sobą. To jest całkowicie błędne! Temperatura wrzenia n-butanu wynosi -0,5 stopnia, co oznacza, że nie odparowuje on łatwo nawet w temperaturze pokojowej. Jeśli do zwykłej domowej sprężarki lodówki załadujesz czysty n-butan, gdy temperatura otoczenia wzrośnie, n-butan nie będzie w stanie w ogóle odparować i absorbować wystarczająco ciepła w parowniku. Ciśnienie ssania w systemie będzie nienormalnie niskie, wydajność chłodzenia gwałtownie spadnie, a sprężarka może nawet przepalić się z powodu niewystarczającego chłodzenia.
Dlatego zastosowanie czystego n-butanu jako czynnika chłodniczego (R600) jest dość wąskie. Odgrywa raczej rolę „kalibratora”. Na przykład w niektórych komercyjnych zamrażarkach lub wysokotemperaturowych-pompach ciepła inżynierowie mieszają go z R290 (propanem) w określonych proporcjach, wykorzystując wyższą temperaturę krytyczną n-butanu do zrównoważenia wysokiego ciśnienia w systemie i poprawy warunków pracy sprężarki.
Wybór między izobutanem (R600a) a n-butanem zależy przede wszystkim od wymaganej przez sprzęt temperatury parowania. R600a to absolutny lider w chłodnictwie domowym, podczas gdy R600 ogranicza się do specjalnego mieszania na zimno lub wysokotemperaturowych-pomp ciepła.
Ponieważ musimy wybierać, musimy polegać na danych. Zgodnie ze standardami klasyfikacji bezpieczeństwa i właściwości fizycznych ASHRAE (Amerykańskie stowarzyszenie inżynierów ds. ogrzewania, chłodzenia i klimatyzacji-) przyprowadźmy tych dwóch braci do bezpośredniego porównania--:
| Podstawowy parametr właściwości fizycznych | n-Butan (R600) | Izobutan (R600a) | Decyzja-Podstawa i praktyczny wpływ na wybór urządzenia chłodniczego |
|---|---|---|---|
| Temperatura wrzenia (1 atm., stopień) | -0.5 | -11.7 | Podstawowa różnica:R600a ma znacznie niższą temperaturę wrzenia, jego zdolność pochłaniania ciepła przez parowanie jest znacznie większa niż R600, doskonale dopasowując się do warunków pracy komory zamrażarki. |
| Temperatura krytyczna (stopnie) | 152.0 | 134.7 | R600 ma wyższą temperaturę krytyczną, a jego ciśnienie skraplania rośnie wolniej w środowiskach-o wysokiej temperaturze, dzięki czemu nadaje się do niektórych scenariuszy-wysokotemperaturowych pomp ciepła. |
| ODP/GWP | 0 / 3 | 0 / 3 | Dane środowiskowe obu są dokładnie takie same; oba są doskonałymi-doskonałymi czynnikami chłodniczymi przyjaznymi dla środowiska, charakteryzującymi się zerowym niszczeniem warstwy ozonowej i wyjątkowo niskim efektem cieplarnianym. |
| Klasyfikacja bezpieczeństwa (ASHRAE) | A3 (niska toksyczność, wysoka palność) | A3 (niska toksyczność, wysoka palność) | Obydwa są w klasie A3! Granice wybuchowości są bardzo szerokie (około 1,4% ~ 8,5%), co wymaga niezwykle wysokich środków bezpieczeństwa, a ilość ładunku jest ograniczona. |
| Wolumetryczna wydajność chłodzenia | Niżej | Nieco wyżej | Przy tej samej pojemności sprężarki R600a może zapewnić większą wydajność chłodzenia, dzięki czemu lodówka jest-bardziej energooszczędna. |
| Główne scenariusze zastosowań | Specjalne wysokotemperaturowe-pompy ciepła, mieszanki czynników chłodniczych | Lodówki, zamrażarki do użytku domowego, komercyjne chłodziarki do napojów | Ponad 90% sprzętu chłodniczego dla gospodarstw domowych bezpośrednio współpracuje z R600a. |
Niezależnie od tego, czy używasz n-butanu, czy izobutanu, bezpieczeństwo jest jedyną czerwoną linią życia i śmierci. Ilość ładunku musi być ściśle zgodna z normami krajowymi, takimi jak GB 9236, a konstrukcja-przeciwwybuchowa nie może być naruszona.
Niezależnie od tego, czy jest to R600, czy R600a, o ile ma przed sobą literę „A3”, oznacza to, że jest wysoce łatwopalny i wybuchowy. Zgodnie z „Kodeksem bezpieczeństwa urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych” (GB 9236) oraz normą IEC 60335-2-89, ilość ładunku w jednym obwodzie dla urządzeń wykorzystujących takie węglowodorowe czynniki chłodnicze jest ogólnie ściśle ograniczona do 150 g (w zależności od powierzchni pomieszczenia).
Oznacza to, że projektując system, absolutnie nie można napełniać gwałtownie tak, jak to robiłeś przy Freonie. Wszystkie elementy elektryczne (takie jak termostaty, przekaźniki) należy wymienić na elementy-przeciwwybuchowe lub nieiskrzące-. Spawanie rurociągu musi być-szczelne. Nawet proces opróżniania podczas konserwacji wymaga, aby pompa próżniowa posiadała funkcję wydechu przeciwwybuchowego. Wybór niewłaściwego czynnika chłodniczego pomiędzy n-butanem a izobutanem może po prostu skutkować niewystarczającym chłodzeniem, ale niewłaściwe zapewnienie bezpieczeństwa spowoduje deflagrację.
Żywotność i efektywność energetyczna układu chłodniczego zależą nie tylko od jego doboru, ale także, co ważniejsze, od czystości węglowodorowego czynnika chłodniczego. Jako główny gracz w drobnej separacji węglowodorów, ZL Energy wykorzystuje najnowocześniejszą technologię oczyszczania, aby wyeliminować ryzyko zablokowania sprężarki lodem i miedziowania u źródła.
Wiele zakładów chłodniczych próbuje obniżyć koszty, kupując tani butan od małych warsztatów, ale wkrótce po naładowaniu sprężarki musi liczyć się ze zwrotami i naprawami na dużą skalę-. Dlaczego? Ponieważ surowy n-butan i izobutan zawierają nadmiernie nasyconą wodę i siarczki.
Wilgoć zamarznie w parowniku o niskiej-temperaturze, bezpośrednio powodując „blokadę lodu” kapilar, a lodówka nie będzie chłodzić. Śladowe ilości siarki w-wysokiej temperaturze sprężarki będą reagować ze śladową miedzią w układzie, tworząc siarczek miedziawy, który przylega do płytek zaworów (zjawisko „miedziowania”), powodując utratę uszczelnienia sprężarki i jej całkowite złomowanie.
Jako producent źródeł głęboko zakorzeniony w branży węglowodorów, ZL Energy ma niezwykle rygorystyczne standardy oczyszczania węglowodorów na poziomie czynnika chłodniczego. Niezależnie od tego, czy jest to n-butan, czy izobutan, ZL Energy, opierając się na zaawansowanych procesach głębokiej destylacji oraz odwadniania i odsiarczania na sitach molekularnych, może ustabilizować czystość produktu na poziomie ponad 99,5%, a nawet ponad 99,9%, ściśle ograniczając zawartość wody do poniżej 10 ppm i kontrolując całkowitą zawartość siarki w granicach 1 ppm. Dla inżynierów chłodnictwa wybór węglowodorowych czynników chłodniczych o wysokiej-czystości od ZL Energy-dostawy bezpośrednio-jest równoznaczny z bezpośrednim odcięciem głównych przyczyn blokowania lodu w układzie i miedziowaniem, zapewniając najbardziej niezawodną podstawę bezpieczeństwa dla układów chłodniczych A3, które już mają niezwykle wysokie wymagania dotyczące ilości napełnienia.
