Фреон R290: характеристики, свойства, особенности использования

R290 хладагент (пропан) – газ без цвета и запаха, используемый в холодильном и климатическом оборудовании. Не токсичен, легко воспламеняется если смешан с воздухом в концентрации от 0,021 до 0,095. Хладагент природного происхождения, известен пот торговыми марками:

  • Minus40;
  • CARE 40;
  • HC-R290;
  • Хладагент 290;
  • Propane.

В публикации мы расскажем про R290 хладагент: характеристики, свойства, особенности этого газа. Приведем сравнение его характеристик с другими фреонами. Также составили для вас таблицы давления, температуры, энтальпии и энтропии для хладагента R-290, пропана.

История R290

Пропан (R290) применяется как хладагент со второй половины ХХ века. Но был вытеснен фреонами R22, R502 и их аналогами R404a и R507. Есть две причины отказа производителей холодильного оборудования от пропана:

  1. Высокая пожароопасность.
  2. Необходимость использования компрессора с большим рабочим объемом.

После подписания Монреальского протокола в 1987 году, нужно было искать замены озоноразрушающим хладагентам. Производители фреонов, холодильной и климатической техники пошли тремя путями:

  • Разработка новых хладагентов;
  • Создание смесей на основе старых газов;
  • Производство оборудования на природных хладагентах.

R-290 имеет хорошие перспективы. Он встречается в природе, для его получения не нужно проводить химический синтез. У пропана хорошие показатели холодопроизводительности. Техника на таком хладагенте отличается низким потреблением электроэнергии и хорошим коэффициентом преобразования COP.

Потенциал глобального потепления (ПГП, GWP) у R290 равен 3. Потенциал разрушения озонового слоя (ОРП, ODP) – отсутствует. Для сравнения, у хладагента R22 ОРП = 0,05, ПГП = 1,810. Поэтому вероятность запрета или ограничения использования пропана в качестве хладагента – минимальна.

Применение фреона R-290

R290 используется в системах охлаждения со второй половины 20 века. В основном это промышленное оборудование, но в некоторых странах выпускаются бытовые холодильники на этом хладагенте.

Пропан используют в составе многокомпонентных хладагентов. Большинство из них не утверждено, не имеет классификационного номера. Некоторые запрещены из-за высокой пожароопасности. Сейчас R290 входит в состав следующих газов (указана массовая концентрация):

  • R-290A – 50%;
  • R-402A – 2%;
  • R-402B – 2%;
  • R-403B – 5%;
  • R-428A – 0,6%;
  • R-441A – 54,8%.

Хладагент R-290 рекомендован Американским агентством по защите окружающей среды, как альтернатива ГФУ (HFC) и ГХФУ (HCFC). Эта же организация не рекомендует использовать его в автомобильных кондиционерах. Причина – высокий риск воспламенения газа при утечке.

R-290 применятся как хладагент в:

  • Чиллерах;
  • Мультизональных кондиционерах;
  • Тепловых насосах;
  • Бытовых, коммерческих и промышленных холодильниках и камерах;
  • АБХМ;
  • Системах охлаждения на производстве.
Чиллеры на R290 хладагенте
Чиллеры на R290 хладагенте.

Особенности хладагента

R290 – горючий газ. Он горит, когда его концентрация в воздухе составляет от 2,1 до 9,5 %. В процессе горения не выделяется токсичных веществ. При температуре выше 650 градусов Цельсия он разлагается на этилен и этан.

Рабочее давление хладагента R290 выше, чем у R600a, R134a, R22 и аналогов. В оборудовании, использующем пропан в качестве хладагента установлены компрессоры с большим рабочим объемом, а стенки медных трубок фреоновой магистрали толще обычных.


Интересный факт

Чистый пропан не пахнет. Но в некоторых спецификациях указано, что у него сладковатый запах. Это верно в тех случаях, когда к газу добавляют одорант. Производители хладагентов используют его в целях безопасности, чтобы в случае утечки человек мог почувствовать ее.


Стоимость техники на R290 выше, чем на большинстве других хладагентов. Но в долгосрочной перспективе она окупается. Пропан гораздо дешевле других фреонов, доступнее, а для заправки в систему его нужно гораздо меньше. Экономия при заправке системы может достигать 60%.

В отличие от других фреонов, R290 совместим с любыми компрессорными маслами (минеральными, алкилбензольными, полиолэфирными). Но лучшую холодопроизводительность показывает с POE маслом.

Характеристики хладагента R290

Ниже приводим таблицу с техническими (физическими) характеристиками r290 хладагента (пропана). Другие данные по этому газу вы найдете дальше в статье.

Характеристики R290Значение
Химическая формулаC3H8
Молярная масса44,097 г/моль
Плотность (0 °C, 1 атм.)2,0098 кг/м3
Плотность жидкости (20 °C)499,85 кг/м3
Плотность пара (20 °C)18,11 кг/м3
Точка плавления (°C)−187,7
Точка плавления (°F)−305,8
Точка плавления (K)85,5
Точка кипения (°C)От −42,25 до −42,04
Точка кипения (°F)От -44,05 до -43,67
Точка кипения (K)От 230,90 до 231,11
Температура вспышки (°C)−104
Температура вспышки (°F)−155
Температура вспышки (K)169
Температура самовоспламенения (°C)470
Температура самовоспламенения (°F)878
Температура самовоспламенения (K)743
Растворимость в воде ((0 °C))47 мг/л
log P2236
Давление пара (21,1 °C (70,0 °F))853,16 кПа
Константа закона Генри (kH)15 нмоль/(Па*кг)
Магнитная восприимчивость (χ)−0,0000451 см3/моль
Дипольный момент0,083 D
Теплоемкость (C)73,60 Дж/(К*моль)
ВидБесцветный газ
ЗапахСладкий
Класс безопасностиA3

Таблица давления-температуры (p-t chart) R290 фреона

T,°CP, барP, psigT,°CP, барP, psig
-700,24-11,1525,0458,41
-680,27-10,7145,3562,90
-660,31-10,2365,6767,60
-640,34-9,7086,0172,50
-620,38-9,13106,3777,62
-600,43-8,50126,7382,95
-580,47-7,81147,1288,52
-560,53-7,07167,5294,31
-540,58-6,27187,93100,33
-520,64-5,40208,36106,60
-500,71-4,46228,81113,11
-480,78-3,44249,28119,88
-460,85-2,35269,77126,91
-440,93-1,182810,27134,20
-421,020,083010,79141,77
-401,111,423211,33149,61
-381,212,863411,89157,73
-361,324,403612,47166,16
-341,436,043813,07174,86
-321,557,794013,69183,87
-301,689,654214,34193,20
-281,8111,624415,00202,84
-261,9613,724615,69212,82
-242,1115,934816,40223,11
-222,2718,285017,13233,74
-202,4520,775217,89244,72
-182,6323,395418,67256,06
-162,8226,165619,48267,74
-143,0229,075820,31279,81
-123,2332,156021,17292,25
-103,4535,386222,05305,07
-83,6938,776422,96318,28
-63,9342,346623,90331,91
-44,1946,086824,87345,94
-24,4650,007025,87360,40
04,7454,11

Сравнение с другими хладагентами

Таблица сравнения основных характеристик хладагентов R290, R22 и R134a.

СвойствоR290 (пропан)R22 (ГХФУ)R134a (ГФУ)
Новое оборудованиеДаЗапрещеноДа
Возможность ретрофитаНетЗапрещеноДа
Озоноразрушающая способность (ОРП)00,0550
Потенциал глобального потепления (ПГП)31,811,37
Точка кипения при 1 бар-42 °С-41 °С-26,6 °С
Критическая температура97 °С+96 °С+100,3 °С
Критическое давление43 бар50 бар40,6 бар
'Молекулярный вес0,041 1 кг/моль0,08647 кг/моль0,1023 кг/моль
Группа безопасности ASHRAEA3A1A1
Нижний предел воспламеняемости2,1% к объемуНе горючийНе горючий
Верхний предел воспламеняемости9,5% к объемуНе горючийНе горючий
Совместимые маслаMO, AB, POEМО, АВPOE
ВидБесцветныйБесцветныйБесцветный
ЗапахСладковатыйЛегкий эфирныйЛегкий эфирный

В следующей таблице сравниваются характеристики чиллеров одинаковой производительности, работающих на хладагентах R290, R134a и R1234ze. В таблице используются следующие обозначения:

  • Turbocor – центробежный компрессор от Danfoss;
  • EER – Energy efficiency ratio, коэффициент энергоэффективности;
  • SEER – Seasonal energy efficiency ratio, сезонный коэффициент энергоэффективности;
  • IRCC – Indicative relative capital cost, ориентировочная относительная капитальная стоимость.
СвойствоR290R134aR134aR1234zeR1234ze
Тип компрессораВинтовойВинтовойTurbocorВинтовойTurbocor
Холодопроизводительность (кВт)417417417417417,00
Мощность, включая вентиляторы (кВт)152147121121118,00
Энергетический классCCААА
EER2,742,843,433,273,53
SEER4,604,575,095,155,26
Примерная модуляция20-100%20-100%0–100%20-100%0–100%
Заправка хладагента (кг)44827915976
ПГП хладагента3,001,371,376,006,00
Длина (м)4,504,514,514,514,51
Ширина (м)2,252,252,252,252,25
Высота (м)2,542,542,532,542,54
Вес (кг)4,49804,58303,02604,62903,25
IRCC1,000,720,980,930,93

Ниже приводим сравнительный график зависимости давления кипения от температуры фреонов R134a, R290, R404a, R507, R600a.

Ретрофит оборудования на R290 газ

Стоит ли переводить технику на R290 с других хладагентов? Все зависит от того, насколько прост ретрофит. В большгинстве случаев достаточно заменить компрессор и фильтр-осушитель. Иногда потребуется замена медных трубок и капилляра.

В 2018 году на кафедре машиностроения университета Дипонегоро было проведено интересное исследование. Был поставлен эксперимент – кондиционер перевели с R22 хладагента на R290. При этом заменили все основные узлы:

  • Компрессор;
  • Конденсатор;
  • Испаритель;
  • Капилляр (капиллярную трубку).

Исследователи замеряли разные показатели при работе кондиционера до и после ретрофита. По окончанию эксперимента они пришли к следующим выводам:

  1. Холодопроизводительность R22 больше чем у R290 при использовании компрессоров одинаковой мощности;
  2. Расход R290 ниже чем R22;
  3. С R290 хладагентом кондиционер потребляет меньше электроэнергии, чем с R22;
  4. COP (коэффициент преобразования, аналог КПД) кондиционера с R22 ниже, чем с R290.
График сравнения COP (КПД) хладагентов R290 и R22
COP хладагентов R290 и R22 в зависимости от температуры хладагента в испарителе.

Подробнее с исследованием и его результатами вы можете ознакомиться по этой ссылке: https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2018/18/matecconf_ijcaet-isampe2018_02021.pdf.

Термодинамические характеристики R-290

Ниже приведена таблица термодинамических характеристик хладагента r290 в жидкой фазе. В ней указаны значения в следующих единицах измерения:

  • Удельной объем – л/кг;
  • Удельная плотность – кг/л;
  • Энтальпия – кДж/кг;
  • Энтропия – кДж/(кг*К).
Т, °CP, барУд. ОбъемУд. ПлотностьЭнтальпияЭнтропия
-1000,0291,5530,644-23,56-0,008
-950,0441,5660,639-13,260,05
-900,0641,5790,633-2,8970,108
-850,0931,5920,6287,530,164
-800,131,6060,62318,0280,219
-750,181,620,61728,60,273
-700,2441,6340,61239,2510,326
-650,3251,6490,60749,9860,378
-600,4271,6640,60160,8110,429
-550,5521,6790,59671,7310,48
-500,7061,6950,5982,7530,53
-450,8911,7120,58493,8810,579
-42,121,0131,7210,581100,3440,607
-401,1111,7290,578105,1230,628
-351,3721,7460,573116,4860,676
-301,6781,7650,567127,9750,723
-252,0341,7840,561139,5980,77
-202,4451,8040,554151,3630,817
-152,9161,8240,548163,2770,863
-103,4531,8460,542175,3480,909
-54,061,8680,535187,5860,955
04,7451,8920,5292001
55,5111,9170,522212,61,045
106,3661,9430,515225,3971,09
157,3151,970,508238,4051,135
208,36520,5251,6351,18
259,5212,0310,492265,1061,225
3010,792,0640,484278,8331,269
3512,1792,10,476292,8391,314
4013,6942,1390,467307,1481,359
4515,3432,1810,458321,791,405
5017,1332,2280,449336,8011,45
5519,0722,2790,439352,2291,496
6021,1682,3370,428368,1361,543
6523,432,4020,416384,6041,59
7025,8682,4780,404401,7521,639
7528,4932,5680,389419,7611,689
8031,3192,6790,373438,9271,742
8534,3612,8250,354459,8061,798
9037,6413,0410,329483,7081,862
9541,1953,490,287516,3291,948

Таблица термодинамических характеристик фреона r290 в состоянии пара (газообразном). Значения указаны в таких единицах:

  • Удельной объем – л/кг;
  • Удельная плотность – кг/л;
  • Энтальпия – кДж/кг;
  • Энтропия – кДж/(кг*К);
  • Скрытая теплота- кДж/кг.
Т, °CP, барУд. ОбъемУд. ПлотностьЭнтальпияЭнтропияСкр. Теплота
-1000,02911,2310,089456,8782,766480,438
-950,0447,6420,131462,7082,722475,967
-900,0645,330,188468,5822,682471,479
-850,0933,8020,263474,4952,646466,964
-800,132,7680,361480,4412,613462,413
-750,182,0530,487486,4142,583457,814
-700,2441,5490,646492,4082,557453,157
-650,3251,1870,843498,4182,532448,432
-600,4270,9231,084504,4372,511443,626
-550,5520,7271,376510,4592,491438,728
-500,7060,5791,727516,4782,473433,725
-450,8910,4672,143522,4872,458428,605
-42,121,0130,4142,416525,9412,449425,597
-401,1110,382,633528,4792,443423,355
-351,3720,3123,204534,4472,431417,961
-301,6780,2593,867540,3842,419412,409
-252,0340,2164,63546,2822,409406,684
-202,4450,1825,505552,1322,4400,769
-152,9160,1546,501557,9262,392394,649
-103,4530,1317,632563,6532,385388,305
-54,060,1128,91569,3042,378381,718
04,7450,09710,351574,8662,372374,866
55,5110,08411,969580,3272,367367,727
106,3660,07313,783585,6732,363360,275
157,3150,06315,813590,8862,358352,482
208,3650,05518,082595,952,354344,314
259,5210,04920,618600,8422,351335,736
3010,790,04323,451605,5372,347326,704
3512,1790,03826,618610,0072,344317,167
4013,6940,03330,165614,2142,34307,066
4515,3430,02934,146618,1172,336296,327
5017,1330,02638,63621,662,332284,859
5519,0720,02343,706624,7732,327272,544
6021,1680,0249,493627,3612,321259,225
6523,430,01856,152629,292,314244,686
7025,8680,01663,916630,3722,305228,62
7528,4930,01473,14630,3322,294210,571
8031,3190,01284,406628,732,279189,802
8534,3610,0198,818624,752,259164,944
9037,6410,008118,995616,4742,227132,766
9541,1950,006156,309595,812,16479,481

Хранение и обращение с хладагентом R290

  1. Не допускайте повреждения баллонов с газом. Не перетаскивайте, не перекатывайте и не роняйте их.
  2. Храните тару с хладагентом R290 в хорошо проветриваемом помещении.
  3. Не допускайте попадания прямого солнечного света на баллоны с газом.
  4. Храните R290 отдельно от емкостей с окислителями.
  5. Не допускайте нагрева баллонов до температуры выше +50 градусов Цельсия.
  6. При работе с хладагентом R290 убедитесь, что все оборудование заземлено.
  7. Примите меры, чтобы вода, воздух или другие хладагенты не попали в баллон из системы, с которой работаете.
  8. При работе с хладагентом организуйте вентиляцию помещения.

Влияние R-290 на здоровье человека

Хладагент R290 имеет класс опасности А3. Это значит, что он не токсичен для человека, но относится к воспламеняемым веществам. Он в 1,5 раза плотнее воздуха, поэтому при утечке скапливается внизу помещений.

Сам по себе фреон R290 не ядовит. Но при вдыхании пропана он вытесняет воздух из легких. Пребывание в помещениях с высокой концентрацией пропана в воздухе может вызвать следующие последствия:

  • Затрудненное дыхание, удушье;
  • Аритмия, повышение артериального давления;
  • Дезориентация, потеря сознания;
  • Смерть.

Если у человека при работе с R290 появились такие симптомы, необходимо:

  1. Переместить пострадавшего на свежий воздух;
  2. Вызвать неотложную скорую помощь;
  3. При необходимости произвести вентиляцию легких или делать искусственное дыхание.

В статье мы рассмотрели хладагент R290, его характеристики, свойства и особенности. Мы постарались предоставить вам максимум информации про газ пропан. Не забудьте поделиться публикацией с коллегами и друзьями!

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Фреон, хладон, хладагент: характеристики, свойства, таблицы