碳氢制冷剂R433B在空调中的应用研究论文_薛建洪

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摘要:本文主要介绍了一种碳氢制冷剂在普通空调系统中的应用,通过实践证明该制冷剂的应用能够提高空调制冷效率,降低空调能耗,使电费大幅度下降,节约成本。

关键词:碳氢制冷剂;R433B;空调;节电率;环保

1 引言

随着通信技术的快速发展,节能环保已成为通信行业的重点关注,一方面电力消耗在通信行业耗能比中占87%;空调耗电占40%左右,需要高效节能的空调制冷剂。另一方面传统的R22制冷剂对臭氧层有破坏作用,为了经济的可持续发展与生态环境相协调,迫切需要绿色环保的天然制冷剂。因此传统制的空调制冷剂在节能环保方面的缺陷越发明显,替代制冷剂已成为空调行业的一个焦点问题。

2 制冷剂的选型

由于制冷剂种类较多,我们通过各类制冷剂的参数进行优缺点对比,分析节能效益和安全等问题,确定了R433B碳氢制冷剂做为节能改造的应用产品。

表1.典型的制冷剂部分性能参数对比

以上四种碳氢制冷剂各项性能对比,R433B碳氢制冷剂具有高效节能,凝固点低,蒸发潜热更大,使得单位时间内降温速度更快;等熵压缩比功小,使压缩机工作更轻松,延长压缩机的使用寿命;分子量小,流动性好,输送压力更低,减小了压缩机的负载。可延长压缩机的使用寿命,降低电耗。油混率极高,与所有常用冷冻润滑油(矿物润滑油,合成润滑油)兼容,无毒,对金属和耐油橡胶均无腐蚀性。适应性强对酷热气候具有独到的适应性,流动性好。更适用于长管道制冷系统。

3 碳氢制冷制运用过程

为确保空调更换碳氢制冷剂的节能改造在可控范围内进行,我们选择部分站点作为测试点进行分析。

3.1 测试方法

测试方案为垂直测试方案:即选定同一机房同一台空调,使用R22氟利昂制冷剂运行一段时间,记录耗电量;更换成碳氢制冷剂运行一段时间,记录耗电量。在试用期间,两组数据对比单位时间用电量,计算节电率。

选择垂直测试条件:1、同一机房内安装有一台空调;2、测试期间室外坏境平均温度相近(±2℃);3、空调工况完全正常

3.2测试过程

(1)测试前准备:在空调供电线路中串接了三相电参数测试仪,用于测电压、电流、功耗、用电量;在机房内以及空调出风口加接了电子温度表,用于空调机出风口和室内温度测量;在空调制冷系统加液口加接了压力表,用于工作压力的测定。

(2)测试环境对比情况:此次测试选取5P的舒适性空调,输入为三相交流电。

相同环境(同一机房同一台空调)。

空调设置温度相同25℃。

室外环境平均温度相近(±2℃)。

平均对比时间为10天。

(3)技术要求:改造前记录使用R22制冷液时的电流、压力、送风温度、回风温度,二次抽真空后严格按比例使用电子加注器精确加注R-433b碳氢制冷剂,开机后监测各项数值,对比改造前,达到理想的节能效果。

(4)安全要求:R-433b是新型碳氢制冷剂,取自天然成分,来源纯正,不含氟利昂,不破坏臭氧层,无温室效应,完全环保。储存处要求干燥、阴凉、安全、远离火源,远离氧化物质。可用水、干粉、二氧化碳灭火剂灭火。

在测试过程中该技术对机房内设备无不良影响,现提取其中的一个站点的测试数据进行对比分析。改造前后测试现场部份照片如图1.

图1 部分测试现场照片

3.3 测试数据分析

3.3.1 改造前后数据对比

某测试站点于2017年8月16日完成改造,改造后送风温度与回风温度的差值达到改造前的数值,且总电流低于改造前。本次测试数据截取8月17日到27日这段时间与改造前8月5日到15日的数据进行比对以及日均用电量见下表2:

表2.某站点改造前后数据对比

3.3.2 测试数据分析

对总计15个测试站点的数据跟踪,将对比计算出空调压缩机单位时间的耗电量,得出节能率

节能率(%)=(P1 - P2)÷P1 ×100%

注1:P1为改造前空调的单位时间耗电量(kW);

注2:P2为改造后空调的单位时间耗电量(kW);

表3 节能数据分析

以上数据可以看出,碳氢制冷剂等同于原制冷剂R22的制冷效果,且日均用电量有了明显的下降,节能效果明显,本次测试15台空调的平均节电率为15.65%。

3.3 节能效益分析

本次测试的15台空调(共计75匹),每天可节约用电量为:

1217*15.65%=190.48度/天

每天可节约电费为:190.48度*0.88元/度=167.62元

以机房空调每年运行时长为6个月(180天)计算,每年可节约电费为:

167.42元/天*180天=30171.4元,

R433b替换改造成本暂定400元/匹,共计30000元;

投资回收期为:30000/30171.4≈0.99

则一年之内可收回全部投资成本,经济效益显著。

4 结论

经过一年多时间的跟踪测试,以及对测试数据的分析比对,结合实际维护工作情况,对R433b的使用情况小结如下:

(1)从维护角度看,空调出现压缩机、管道等涉及碳氢制冷剂的故障,都需要碳氢制冷剂厂家派遣具备相关资质专业人员一同前往处理。导致维护程序繁琐,影响故障处理时长。

(2)从测试数据情况来看,碳氢制冷剂比其他的制冷剂的蒸发潜热大,单位时间降温速度更快;分子量小,流动性能好,输送压力低,压缩机的负荷减小,可延长压缩机的使用寿命,降低电耗,节省系统的运行成本,综合节能率可达15-20%。

(3)从安全来看,碳氢制冷剂为易燃物,在封闭的角落里急速泄露超过一定量会产生具有破坏性的爆燃,理论上存在一定风险。但在正常情况下,舒适性空调压缩机安装在室外,且室内机房环境一般空间较大,正常不会达到极限浓度,实际应用中没有发生类似安全事故。

参考文献 References:

[1] 马一太,刘圣春,胡来红,郑齐鸣.碳氢制冷剂应用的可行性分析[J].暖通空调,2005,35(10):118-121。

[2] 汤志刚,郑发秀,碳氢制冷剂在基站空调中的应用研究.通信电源技术。2016,33(4):38-39。

[3] 陈定艺,颜建平,王全赞。某碳氢制冷剂替代R22 节能性能比对试验研究。福建建设科技。2015。47-50.

作者简介:

薛建洪(1982-),男,福建莆田,硕士研究生,中级工程师,从事通信电源方向。

论文作者:薛建洪

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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