Ämne: Propan (R290) i godkänd luft/luftvärmepump

[xxargs]

Fast det är väl just förlusten av att veva runt en jätte-kompressor, och ändå bara få ut moderat värme-effekt, som gör att ett sånt system inte är någe bra = inte lika effektivt.

Verkningsgraden är faktiskt bättre på en R600a kylskåpskompressor än dito R134a för samma effekt fast den med R600a har dubbla slagvolymen.

att en kompressor per automatik har högre förluster för att den har större slagvolym är inte helt sant, det går att trimma bort en del av det trots allt trots att det förstoras.
Men det är klart vill man inte utveckla utan bara förstora en kompressor som man redan har i produktionen så är det inte säkert att det går hem så bra effektivitetsmässigt.

Med en ideal (förlustfri) kompressor kan jag inte förstå annat än att det borde funka lika bra. Eller..?

med ideal kompressor så hamnar dom flesta av idag tillåtna HCF under HC i avseende teoretisk COP, speciellt om det kombineras med suggasvärmeväxlare med  vätskelina.
R410A hamnar på jumboplatsen i det avseendet

Just propan har en kokpunkt på -42°C, så det är ju en liten bit kvar ner till atmosfärstryck för dom flesta av oss - som inte bor i Naimakka...

Koldioxid ligger ju lite bättre till med -78°C, men det fryser redan vid -57°C, så det är kanske inget alternativ i alla fall om man bor i Naimakka... Koldioxid har även andra nackdelar om jag förstått rätt (svårt med oljan tex.). Det är väl ingen som använt det i luft-luft ännu..?

(har inte riktig koll på fryspunkten för CO2 vid atmosvärstryck)

koldioxid har sumblimeringstemperatur vid -78.4 grader vid lufttryck - den är alltså kallare än dess flytande punkt vid atmosfärstryck, trycket måste ända upp till 6.3 Bar innan den kan existera i flytande form.

en annan nackdel är att koldioxidens kritiska temperatur ligger på 30.978 grader C vilket gör att man måste använda en superkritisk cykel (ingen flytande del kan existera över denna temperatur oavsett tryck) för kondenstemperaturer över 31 grader C vilket drar ned den möjliga teoretiska COP väldigt mycket.

och även om man kör normal cykel under kritisk temperatur så minskar teoretiska COP ju närmare man är den kritiska temperaturer man arbetar på kondenseringssidan och är en orsak till att högtrycksgas(blandningar) som R410a har lägre teoretisk COP än tex. R22/R502/R290/R1270 och inte heller kan användas för hetvattenapplikationer på samma sätt som man kan göra med R134a/R290/R407c


mao. så finns det många punkter att trada mellan som att byta lägre teoretisk COP med en högtrycksgas mot större slagvolym med lite större förluster för en för en köldmedel med lägre tryck med högre koktemperatur, högre teoretisk COP etc. och ändå får samma system-COP.

Man skall komma ihåg att den optimering som görs på tex R410a kompressor är kopplad för lägre tillverkningskostnad  då den behöver lite mindre värmeväxlarytor än med köldmedie med lägre tryck. Dock kan myndigheterna rycka mattan under hela den delen om det blir skatt på tex. R410a med säg 2000:- kg då man får ihop ganska mycket extra kylflänsar för den summan i tillverkningsledet medans en R290-fyllning kanske ligger på 50:- kilot och det behövas bara 500 gram för samma volymmässiga fyllning.

 


 

[pi.r]

Med ett GWP på över 1000 för HFC-gaserna är det egentligen inget att fundera på - dom måste bort. Man undrar lite hur industrin tänkte när man gick från HCFC till HFC. Hoppades man bara att ingen skulle komma på viken miljöpåverkan HFC har..? Nu måste man ta kostnaderna för ytterligare en omställning. Kortsynt, korkat - eller både och..?

Fast det är väl just förlusten av att veva runt en jätte-kompressor, och ändå bara få ut moderat värme-effekt, som gör att ett sånt system inte är någe bra = inte lika effektivt.

Verkningsgraden är faktiskt bättre på en R600a kylskåpskompressor än dito R134a för samma effekt fast den med R600a har dubbla slagvolymen.

Men är inte det mer ett resultat av lite olika egenskaper på kylmedierna..? I min ideella värd tänkte jag mej att dom skulle vara lika i allt, utom i trycket.

Jag resonerade som så, att en kompressor med större slagvolym kommer att få större friktions-förluster. Den förlusten skulle kunna kompenseras bort om man får mindre tryckdiff över kompressorn, men så blir det väl inte per automatik med gaser som har lägre tryck? Även om det kanske gäller för vissa gaser.

Jag måste få tummen ur och installera CoolPack någon gång, så man kan latja och testa lite...

Hur blir det med effektiviteten i ett kaskad-system? Går dom att få lika bra (fast  dyrare), eller får dom även sämre effektivitet?

[ORAKLET]

Det är ju lite grejer på gång med  HFO-1234yf   GWP 4  och en avkomma på den tekniken
Opteon xp-10 med runt 600 i GWP. Den ska bli en drop in till R134a

Kanske kommer lite andra grejer. För oss här så borde det väl vara viktigt med köldmedium som kan ge högre temperaturer som R134a.

Har svårt att se att det skulle vara så bra med R290 som "vanligt folk" ska kunna slaska runt med hur som helst.
Funkar säkert bra för folk som vet vad dem gör, men det brukar ju smälla ett par husvagnar varje sommar. Hur blir det med en miljon LLVP ute stugorna

Jag vill dessutom ha min VP inne, känner inte för att skotta mig fram till den

[Lelle]

Hur blir det med effektiviteten i ett kaskad-system? Går dom att få lika bra (fast  dyrare), eller får dom även sämre effektivitet?

Här är en rapport där man jämför tre system. Ett med R404A, ett med CO2 och ett  kaskadkopplat CO2/Ammoniak som visar sig vara det bästa alternativet bland dessa.

http://www.energimyndigheten.se/Global/F%C3%B6retag/Artikel%20Utv%C3%A4rdering%20av%20CO2%20Transkritiska%20kylsystem.pdf

[xxargs]

Det är ju lite grejer på gång med  HFO-1234yf   GWP 4  och en avkomma på den tekniken
Opteon xp-10 med runt 600 i GWP. Den ska bli en drop in till R134a

Kanske kommer lite andra grejer. För oss här så borde det väl vara viktigt med köldmedium som kan ge högre temperaturer som R134a.

Har svårt att se att det skulle vara så bra med R290 som "vanligt folk" ska kunna slaska runt med hur som helst.
Funkar säkert bra för folk som vet vad dem gör, men det brukar ju smälla ett par husvagnar varje sommar. Hur blir det med en miljon LLVP ute stugorna

Jag vill dessutom ha min VP inne, känner inte för att skotta mig fram till den

600 i GWP?

Har för mig att det är bara 140 i GWP som gäller i EU - åtminstone för det som är fordonsburet - förut så var det bara GWP 40 som gällde men tydligen har man gått upp till  GWP 140 då det möjligör användning av R152a som ersättare av R134a. HFO1234yf har väldigt litet entalpihopp mellan flytande och gasformig (dvs. har låg förångningsvärme)  och är i samma liga som R125 vilket gör att en kylmaskin-desiger ryser i tanken att använda dessa kölmedier då det blir att pumpa stora volymer gas. Dessutom så blir HFO1234yf fuktig vid kompression (dvs fäller ut kölmedievätska som dimma och spär ut oljefilmen i tex toppen av kompressorn och slitaget ökar) och har hög termisk kapacivitet vilket gör att överhettningen av suggasen och kylningen av flytande delen är livsavgörande för att få någon hållbarhet och effektivitet alls.

Är gränsen satt vid GWP 600 så skulle nog en blandning av 50 viktprocent R134a och 50 viktprocent R290 klara gränsen då flytande volymen är nära på dubbel per kg och bli troligen en god ersättare för R502 för högtemperturapplikation då både R134a och R290 har goda kyltekniska egenskaper, liten glide (ca 1 grad K)  och högre tryck än dom enskilda gaserna (trycket väldig liknande just R502) och förmodligen icke brännbar pga. höga andelen R134a.

tekniken med att blanda en svårbrännbar gas i en brandfarlig gas används i tex R410a då 50% R32 som finns i R410a är klassad som mycket brännbar men har mycket god kylmässiga egenskaper med R125 med urursla kylegenskaper, hög GWP (3400) men är icke brännbar.

Icke brännbarhet och hög GWP hänger nämligen ihop, låg GWP = Brännbart (utom för koldioxid då...) och det är det som är problemet för dupont/honywell nu är att deras låg GWP-gaser brinner och gör det tillräckligt mycket för att skillnaden mellan dessa och HC att nyttan med deras gaser är tveksamma med tanke på tex giftiga förbränningsprodukter och okända påverkan på lång sikt (vi behöver inte en ytterligare DDT, freon eller PCB-historia igen) att man kanske skall bygga kylmaskinerna för HC redan från början.

Dessutom är  HFO1234yf inte helt stabil utan omvandlas till en gas med högre kokpunkt i närvaro av alkalimetaller eller bubblas igenom tex. en vätska med Kaliumhydroxid...

[Sfinx]

R290 är inte helt ovanligt i VP.
Nibe FLVP upp till F470 har R290 som exempel. Laddad med 495 gr propan.
Inomhus. Och med förvärmd tilluft.

[ORAKLET]

Har för mig att MAC direktivet är 450  men inte helt säker.

Man borde kolla på funktionen istället för att jaga GWP. Men tyvärr

Personligen så vill jag ha kvar R134a, det funkar kanon med det, varför byta

[pi.r]

Har för mig att MAC direktivet är 450  men inte helt säker.

Man borde kolla på funktionen istället för att jaga GWP. Men tyvärr

Personligen så vill jag ha kvar R134a, det funkar kanon med det, varför byta

Med GWP på 1400 måste funktionen vara bra mycket bättre än alternativen, för att motivera sin användning.

[ORAKLET]

1300 har R134a Vilket är bättre än R407c på 1525 och R410A på 1725.  R134a är inte lika påfrestande på grejerna vilket är bra.

Vad vill du ha då pi.r  R290 antar jag.

Nej.. jag gillar R134a tills det finns ett alternativ.   

[xxargs]

Personligen tycker jag att det är bra att få bort alla HCF-blandningar helt om möjligt långsiktigt sett, men måste man ha några kvar (som tex. R134a) så bör man i allafall jobba på att få bort  R407C och R410a då dessa är tunga miljöpåverkare iom. innehållet av R125 med GWP 3400. Framförallt är en flitiga användningen av R410a idag bekymmersam då det åker in i allting även för anläggningar som skulle klara sig bra på ren R134a eller R22 liknande lösningar då det i dessa fall finns möjlighet till ersättnings-köldmedier när HCF fasas ut eller skattas sönder förr eller senare, men inte för R410a...

en annan kölmedie som ser ut att har väldigt bra egenskaper för kyla/värmemaskiner är DME (DiMetylEter), mediet är kemisk stabil men brandfarlig precis som HC - dock bara halva energiinnehållet och liknar metanol i brännegenskaper - förutom att ångtrycket är ungefär samma som motsvarande R134a. - dvs kan troligen användas som ersättare för R134a som drop-in

DME används idag redan som spraydrivgas i produkter med miljö-ambitioner, precis som butan/propanblandningar och här verkar man inte längre bekymra sig om att gasen som trycker ut hårsprayen mm. är högst brännbar...  Fördelen om man bygger kring DME i tex bil-AC är att det är en enkomponentgas med goda köldmedelsegenskaper och man slipper glide som det blir annars när man blandar propan/isobutan med 8 grader glide för att ligga inom samma tryckområde för R134a


Och 50 viktprocent R134a med 50 vikprocent R290 om man får det att fungera så skulle exponeringen bli motsvarande 300 gram på en värmepump som annars normalt har 1-1.2 kg 407C HCF-gas - bara det är en förbättring nog att beakta tycker jag - sedan gäller det också att få alla astmatiker att sluta använda medicinsprejburkar för inhalatorer med R134a som drivgas, för ett antal år sedan stod dessa för 10000 ton årligen i utsläpp vilket motsvara en bilflotta på 100 miljoner bilar om man räknar på 0.5 kg fyllning och en omfyllning pga. reparation och läckor per 5 år och bil.

[ORAKLET]

Om vi tänker värmepumpar, så finns det idag inget bättre köldmedium än R134a. Inga trycka att prata om, låga hetgaser, och kan tillverka höga temperaturer. Om Opteon XP-10 kommer och har runt 600 i GWP så får vi väl köra med det ett tag.

Hur varmt kan vi tillverka med R290?  Och vad blir det för tryck då? Och hur hög blir tryckgasöverhettningen?  Ja jag vet att jag kan ta reda på det själv, men jag börjar bli lite slö  

[Sfinx]

R290, CH3CH2CH3, Propane
T critical = 96.67 °C
p critical = 42.35930 Bar

R134a, CH2FCF3, 1,1,1,2-tetrafluoroethane
T critical = 101.10 °C
p critical = 40.67000 Bar

Edit:  bilagor

[ORAKLET]

Jo det där har jag med.  Men tänkte om ngn körde med det och hade siffror, vart hamnar hetgaserna? Hur högt går ni?

[xxargs]

Körde coolpack - och enligt den så ger den med R290 nära 4 grader K svalare hetgas än med R134a medans R410 blir het som sjuttsingen vid  -20/+55 C drift och resten standardvärden vid start av coolpack (hetgas 80.6 grader C för R290,  84.4 grader C för R134a och 109 grader C med R410A).

Skillnaden i teoretisk värme-COP ligger typ i området 2.388 för R290 och 2.423 för R134a samt 2.283 för R410  och med 50% fungerande suggasvärmeväxlare med vätskelinan, 2.511 för R290 och 2.528 för R134a och 2.342 med R410A. Dock ger suggasvärmeväxlare hetare hetgas med 119 grader C för R134a, 114 grader C med R290 och 147.8 grader C med R410A.

med 100% fungerande suggasvärmeväxlare 154.9 grader C för R134a, 147.9 grader C för R290 och 186.3 grader C för R410a, värme-COP blir då 2.639 för R290, 2.637 med R134a och 2.4 för R410A. vid 100% suggasvärmeväxlare så blir propan effektivare än R134a, även om det är väldigt lite skillnad.

Med den uppsättningen och vill hålla sig under 120 grader C hetgas  så tål  inte R410A någon suggasvärmeväxlare och skall man då jämföra värme-COP så spelar man med 2.528 för R134a, 2.511 för R290 med 50% suggasvärmeväxlare och 2.283 för R410A utan suggasvärmeväxlare vid -20/+55 grader.

dvs. för 10 kW värme så går det åt 4.381 kW med R410a, 3.982 kW för R290 och 3.955 kW med R134a, dom två sista med suggasvärmeväxlare 50% värmeöverföringsgrad

Det är 400 Watt mer i förbrukning för 10 kW värme med  R410a anläggningen gentemot R290/R134a - säger man att R410a anläggningarna är effektivast idag så har man uppenbarligen missyckats med något... eller snarare inte ansträngt sig samma grad som med R410a anläggningar att få R134a/R290 anläggningarna att fungera tillräckligt väl.

 

[pi.r]

1300 har R134a Vilket är bättre än R407c på 1525 och R410A på 1725.  R134a är inte lika påfrestande på grejerna vilket är bra.

Vad vill du ha då pi.r  R290 antar jag.

Nej.. jag gillar R134a tills det finns ett alternativ.   

Jag önskar jag hade tillräcklig kunskap eller erfarenhet att bedöma om just R290 är en lämplig ersättare för R134a. xxargs inlägg antyder väl att så verkar kunna vara fallet, åtminstone i en viss applikation. Det finns säkert andra där R134a är bättre, men då finns kanske samtidigt andra alternativ-gaser.

Jag håller med om att man inte bara ska jaga GWP för sakens egen skull. Det som avgör om en gas med hög GWP är rättfärdigad, är om effektiviteten blir så mycket högre att den "tjänar in" motsvarande mängd CO₂-ekvivalenter från el-förbrukningen, som dess genomsnittliga utsläpp av gas medför. Det villkoret blir förstås lättare att uppfylla ju "smutsigare" el man använder. Med Svensk-producerad el blir det betydligt svårare att uppfylla än med Europeisk.

Men det verkar inte vara så svårt som jag tänkte när jag sa:

Med GWP på 1400 måste funktionen vara bra mycket bättre än alternativen, för att motivera sin användning.

Jag gjorde en mycket grov uppskattning och kom fram till att det skulle räcka med ett par % bättre COP med R134a för att kompensera för högt GWP. Men det hänger så klart på hur stora dom verkliga utsläppen av kylmedierna är. Jag höftade till med ca 5% under en drifttid på 10 år. Är det någon som har hört en "officiell" siffra..?

Skulle det vara jämt mellan tex R134a och R290, tycker jag ändå att man borde vara försiktig med R134a. Det är så pass hög "potential" i dess utsläpp, samtidigt som möjligheten att "kontrollera" dom är små. Risken är stor att balansen mellan vinst o förlust i utsläpp kan tippa rejält. Men då kommer vi in på att jämföra risker med olika konsekvenser och olika sannolikheter. Risk för högre utsläpp med R134a mot risk för brand/explosion med R290. Inte lätt...

ps.
Det verkar förekomma olika siffror på  GWP för R134a. Dom 2 första källorna jag råkade se (Wikipedia och Honeywell/DuPont-"propaganda" för HFO-1234yf) angav GWP=1430. Men sen såg jag att en massa andra källor anger GWP=1300.