V valu okolju prijazne zamenjave hladilnih sredstev so ogljikovodikova hladilna sredstva preplavila industrijo gospodinjskih aparatov zaradi svojih izjemno nizkih vrednosti GWP. Pri ogljikovodikih je najbolj poznan izobutan (R600a). Vendar pa so se v zadnjem času številni inženirji, ki delajo na opremi za globoko hlajenje in posebnih klimatskih napravah, spraševali: ali je n-butan (R600) mogoče uporabiti kot hladilno sredstvo? Kakšna je pravzaprav razlika med njim in izobutanom? Kako se lahko izognemo pastem pri izbiri? Danes bomo temeljito razkrili bistvo tega para "izomernih bratov" v hladilnem krogu. Ko boste to razumeli, ne boste nikoli več zmedeni glede izbire hladilnega sredstva.
n-Butan (R600) se lahko uporablja kot hladilno sredstvo, vendar se zaradi relativno visokega vrelišča le redko uporablja sam v običajni hladilni opremi. Uporablja se predvsem kot prilagoditvena komponenta v mešanih hladilnih sredstvih ali za posebne pogoje delovanja pri visokih-temperaturah.
Mnogi začetniki zmotno mislijo, da se oba lahko nadomestita, ker se imenujeta butan. To je popolnoma napačno! Vrelišče n-butana je -0,5 stopinje, kar pomeni, da ne izhlapi zlahka niti pri sobni temperaturi. Če napolnite čisti n{5}}butan v običajen gospodinjski hladilni kompresor, ko temperatura okolja naraste, n-butan sploh ne more upariti in absorbirati toplote v zadostni meri v uparjalniku. Sesalni tlak sistema bo neobičajno nizek, hladilna zmogljivost bo močno padla, kompresor pa lahko zaradi nezadostnega hlajenja celo pregori.
Zato je uporaba čistega n{0}}butana kot hladilnega sredstva (R600) precej ozka. Igra bolj vlogo "kalibratorja". Na primer, v nekaterih komercialnih zamrzovalnikih ali visoko{4}}temperaturnih sistemih toplotnih črpalk ga bodo inženirji zmešali z R290 (propan) v določenih razmerjih, pri čemer bodo uporabili višjo kritično temperaturo n-butana za uravnoteženje visokega tlaka sistema in izboljšanje delovnih pogojev kompresorja.
Izbira med izobutanom (R600a) in n-butanom je v bistvu odvisna od zahteve glede temperature izhlapevanja opreme. R600a je absolutni vladar za gospodinjsko hlajenje, medtem ko je R600 omejen na posebne toplotne črpalke za globoko hladno mešanje ali visoko-temperaturne toplotne črpalke.
Ker moramo izbirati, se moramo zanesti na podatke. V skladu s standardi za klasifikacijo varnosti in fizične lastnosti ASHRAE (Ameriško združenje inženirjev za-ogrevanje, hlajenje in klimatizacijo) poglejmo ta dva brata za neposredno--primerjavo:
| Osnovni parameter fizične lastnosti | n-butan (R600) | izobutan (R600a) | Osnova za-odločanje in praktični učinek pri izbiri hlajenja |
|---|---|---|---|
| Vrelišče (1 atm, stopinja) | -0.5 | -11.7 | Osnovna razlika:R600a ima veliko nižje vrelišče, njegova sposobnost absorpcije toplote pri izhlapevanju je veliko večja kot pri R600, kar popolnoma ustreza pogojem delovanja zamrzovalnega prostora. |
| Kritična temperatura (stopinja) | 152.0 | 134.7 | R600 ima višjo kritično temperaturo, njegov kondenzacijski tlak narašča počasneje v okoljih z visoko-temperaturo, zaradi česar je primeren za nekatere scenarije toplotne črpalke z visoko-temperaturo. |
| ODP / GWP | 0 / 3 | 0 / 3 | Okoljski podatki obeh so popolnoma enaki; oba sta okolju prijazni hladilni sredstvi-z odlično oceno, ki ne tanjšata ozonskega plašča in imata izjemno nizek učinek tople grede. |
| Varnostna klasifikacija (ASHRAE) | A3 (nizka strupenost, visoka vnetljivost) | A3 (nizka strupenost, visoka vnetljivost) | Oba sta razreda A3! Meje eksplozije so zelo široke (približno 1,4 %~8,5 %), kar zahteva izjemno visoke varnostne ukrepe, količina polnjenja pa je omejena. |
| Volumetrična hladilna zmogljivost | Nižje | Nekoliko višje | Pri enaki prostornini kompresorja lahko R600a zagotovi večjo hladilno zmogljivost, zaradi česar je hladilnik bolj-energetsko učinkovit. |
| Glavni scenariji uporabe | Posebne visoko{0}}temperaturne toplotne črpalke, mešana sredstva za mešanje hladilnih sredstev | Gospodinjski hladilniki, zamrzovalniki, komercialni hladilniki za pijačo | Več kot 90 % izbir gospodinjske hladilne opreme je neposredno zaklenjenih na R600a. |
Ne glede na to, ali uporabljate n-butan ali izobutan, je varnost edina rdeča črta med življenjem in smrtjo. Količina polnjenja mora biti v skladu z nacionalnimi standardi, kot je GB 9236, in konstrukcija,-odporna proti eksploziji, ne sme biti ogrožena.
Ne glede na to, ali gre za R600 ali R600a, če ima pred seboj oznako "A3", to pomeni, da je izjemno vnetljiv in eksploziven. V skladu z "Varnostnim kodeksom za opremo za hlajenje in klimatizacijo" (GB 9236) in standardom IEC 60335-2-89 je količina polnjenja v enem krogu za opremo, ki uporablja takšna ogljikovodična hladilna sredstva, na splošno strogo omejena na 150 g (odvisno od površine prostora).
To pomeni, da pri načrtovanju sistema nikakor ne morete tako silovito polniti kot nekoč s freonom. Vse električne komponente (kot so termostati, releji) je treba zamenjati s tipi, -odpornimi proti eksplozijam ali- brez iskrenja. Varjenje cevovoda ne sme-teči. Tudi postopek evakuacije med vzdrževanjem zahteva, da ima vakuumska črpalka protieksplozijsko-varnost izpušnih plinov. Izbira napačnega hladilnega sredstva med n-butanom in izobutanom lahko povzroči samo nezadostno hlajenje, vendar neupoštevanje pravilne varnosti povzroči deflagracijo.
Življenjska doba in energetska učinkovitost hladilnega sistema nista odvisni samo od izbire, temveč tudi, kar je še pomembneje, od čistosti ogljikovodikovega hladilnega sredstva. ZL Energy kot glavni igralec pri finem ločevanju ogljikovodikov uporablja vrhunsko tehnologijo čiščenja za odpravo tveganja zamašitve kompresorja z ledom in bakrenja na izvoru.
Številne hladilne naprave poskušajo zmanjšati stroške z nakupom poceni butana v majhnih delavnicah, vendar se kmalu po polnjenju kompresorja soočijo z vračili in popravili v-velikem obsegu. Zakaj? Ker surovi n-butan in izobutan vsebujeta preveč nasičene vode in sulfidov.
Vlaga bo zmrznila v-uparjalniku pri nizki temperaturi, kar bo neposredno povzročilo kapilarno "ledeno zamašitev", hladilnik pa se ne bo hladil. Količine žvepla v sledovih pod visoko-temperaturnim okoljem kompresorja bodo reagirale s sledmi bakra v sistemu in tvorile bakrov sulfid, ki se oprime plošč ventilov (pojav "pobakrenja"), zaradi česar kompresor izgubi tesnjenje in ga popolnoma odstranijo.
Kot proizvajalec virov, ki je globoko zakoreninjen na področju ogljikovodikov, ima ZL Energy izjemno stroge standarde za čiščenje ogljikovodikov-stopnje hladilnega sredstva. Ne glede na to, ali gre za n-butan ali izobutan, lahko ZL Energy, ki se opira na napredno globoko destilacijo in postopke dehidracije in razžveplanja z molekularnimi siti, stabilizira čistost izdelka pri več kot 99,5 % ali celo nad 99,9 %, pri čemer strogo zmanjša vsebnost vode pod 10 ppm in nadzoruje skupno vsebnost žvepla znotraj 1 ppm. Za hladilne inženirje je izbira ogljikovodikovih hladilnih sredstev ZL Energy z neposredno{8}}dobavo-visoke čistosti enakovredna neposrednemu odpravljanju temeljnih vzrokov za blokado sistema z ledom in bakrenje, kar zagotavlja najzanesljivejšo varnostno osnovo za hladilne sisteme A3, ki že imajo izjemno zahtevne zahteve glede količine polnjenja.
