R-290，也稱為 丙烷，是 天然製冷劑 作為R-22，R-134A和R-410A等合成製冷劑的一種環保替代品，它迅速越來越受歡迎。它屬於碳氫化合物（HC）組，以 零臭氧耗竭潛力（ODP） 和 超低全球變暖潛力（GWP）。
隨著全球對氣候變化和環境可持續性的越來越多的關注，R-290在商業和國內製冷，空調，熱泵甚至某些工業系統中成為首選製冷劑。儘管具有很高的易燃性，但安全設計和法規方面的進步仍可以採用更廣泛的採用。
本文深入研究R-290 物業，應用，績效優勢，環境影響，監管狀況，安全考慮以及未來的前景, offering a complete understanding of its role in the next-generation HVAC&R industry.
1。什麼是R-290製冷劑？
- 化學名稱：丙烷
- 化學公式：c₃h₈
- CAS號：74-98-6
- 製冷劑指定：R-290
- 分子量：44.1 g/mol
- ASHRAE安全組分類：A3（無毒，高度易燃）
R-290是 烴製冷劑 源自化石燃料，但被純化以去除水分，不飽和碳氫化合物以及其他可能導致製冷系統問題的雜質。與合成HFC和HCFC不同，R-290是 自然發生，這使其成為可持續和環保的選擇。
2。 R-290的物理和熱力學特性
| 財產 | 價值 |
|---|---|
| 分子公式 | c₃h₈ |
| 沸點（1 atm） | –42.1°C |
| 臨界溫度 | 96.7°C |
| 臨界壓力 | 4.25 MPa（617 psi） |
| 全球變暖潛力（GWP） | 3 |
| 臭氧耗竭勢（ODP） | 0 |
| 蒸發的潛熱 | 〜356 kJ/kg |
| 易燃性課 | A3（高度易燃） |
R-290在與R-22和R-404A的類似壓力下運行，這使其在為這些製冷劑設計的系統中是良好的插入或翻新替代方案，只要進行安全修改即可。
3。環境概況
零臭氧耗竭潛力
R-290不含氯或溴，這是臭氧層損傷中的主要罪魁禍首。它是 APLY為零，這意味著它不會導致臭氧耗竭。
超低全球變暖潛力
與 GWP僅3，R-290是可用的最低破壞性製冷劑之一，尤其是與：
- R-134A （GWP 1,430）
- R-410A（GWP 2,088）
- R-404A（GWP 3,922）
它的大氣壽命極短（週）意味著它不會像許多合成製冷劑那樣在環境中持續或積聚。
4。 R-290製冷劑的應用
R-290在各個HVAC和製冷領域都廣泛採用，尤其是在輕型商業和住宅設備中。
a）商業製冷
- 超市展示櫃
- 冰機
- 飲料冷卻器
- 自動售貨機
- 非處方冰箱
b）家用電器
- 家用冰箱和冰櫃
- 便攜式交流單元
- 窗戶空調
- 除濕機
c）空調和 熱泵
- 迷你分類系統（尤其是在歐洲和亞洲）
- 單粒和包裝系統
- 熱泵熱水器
D）工業過程
- 級聯製冷系統
- 烴混合（與其他HC一起使用）
e）運輸冷藏
- 海洋和容器製冷單元
- 移動冷卻系統
R-290特別適合 低到中溫 其能源效率和環境概況的應用提供了不同的優勢。
5。 R-290製冷劑的優勢
✅1。出色的能源效率
R-290具有卓越的熱力學特性，包括蒸發和低粘度的高潛熱。這些特徵導致：
- 降低功耗
- 較小的壓縮機位移
- 較高的性能係數（COP）
在許多測試中，使用R-290的系統顯示 10–20％的能源效率提高 比使用R-134A或R-22的系統。
✅2。環保
- 零答案
- GWP只有3個
- 無毒分解產品
✅3。成本效益
- 與合成製冷劑相比，隨時可用且便宜
- 由於自然起源而穩定的價格
✅4。相容性
- 在為R-22設計的系統中效果很好，重新設計最少
- 適用於標準潤滑劑（礦物或POE油）
- 熱力學上類似於許多傳統製冷劑
6。挑戰和安全考慮
❗易燃性
R-290的主要挑戰是 A3易燃性等級。
- 閃點：–104°C
- 較低的易燃性極限（LFL）：〜2.1％按體積
- 需要嚴格遵守安全法規
❗充電限制
由於可燃性，大多數安全標準（例如 IEC 60335-2-89，UL 60335）限制 最大允許收費，尤其是在公共或狹窄的空間中。
例如：
- Refrigerated appliances: max 150–500g (depends on application & region)
- 較大的系統可能需要通風，氣體檢測和防爆組件
❗專業培訓
必須對技術人員進行培訓，以安全地處理，安裝和服務R-290系統。認證計劃和遵守安全標準至關重要。
❗ R290傳感器
7。全球法規和標準
歐洲
- 被廣泛接受 F-GAS調節，可促進低型GWP製冷劑。
- 廣泛用於商業冰箱和空調。
- IEC 60335-2-89在2019年進行了修訂，以允許更高的費用限制。
美國
- 經EPA批准 快照程序 用於特定應用。
- UL標準指定充電限制和系統設計要求。
- 國內電器和屋頂單元的採用增加。
亞洲
- 中國和印度正在積極過渡到R-290 AC和製冷，作為其一部分 蒙特利爾協議承諾。
- 主要製造商（例如Gree，Godrej）會大規模生產基於R-290的空調。
8。與其他製冷劑的比較
| 冷媒 | ODP | GWP | 效率 | 易燃 | 筆記 |
|---|---|---|---|---|---|
| R-22 | 0.05 | 1,810 | 好的 | 不易用 | 由於ODP而逐步淘汰 |
| R-134A | 0 | 1,430 | 中等的 | 不易用 | 仍然很常見，但是被逐步逐步 |
| R-404A | 0 | 3,922 | 好的 | 不易用 | 高GWP，被淘汰 |
| R-290 | 0 | 3 | 出色的 | 易燃 | 天然，低-GWP替代方案 |
| R-600A | 0 | 3 | 出色的 | 易燃 | 用於國內冰箱 |
| R-1234yf | 0 | <1 | 中等的 | 略帶易燃 | 用於自動交流 |
9。 R-290的未來前景
全球製冷劑市場正在迅速發展 天然和低gwp替代品。 R-290被視為許多領域的長期解決方案，對增長的期望為：- 綠色建築和HVAC 倡議
- 可持續超市 和冷鏈
- 環保家用電器
技術創新：
- 洩漏檢測和控制系統
- 微通道熱交換器以減少充電
- 智能安全功能和傳感器
- 易燃製冷劑的高級控件
結論
R-290是未來最有前途的製冷劑之一 - 結合 環境責任，出色的能源效率和成本效益。雖然可燃性是一個障礙，但可以通過周到的設計，培訓和遵守安全標準來對其進行管理。
隨著政府收緊氣候法規和行業追求綠色冷卻解決方案，R-290脫穎而出 可行和可持續的選擇，特別是對於那些致力於低碳未來的人。
