Investigation the exergetic efficiency of refrigerant R290 (propane) application for work of air split-conditioner

Abstract

Останнім часом за кордоном та в Україні для заощадження енергетичних ресурсів ведуться фундаментальні дослідження низки технологій із позицій ексергетичної методології. Тому в splitкондиціонерах ступінь їх енергетичної досконалості потрібно визначати на основі аналізу їх ексергетичної ефективності. У побутовій холодильній техніці широко застосовується холодоагент R290, що сприяла її енергоощаднішій експлуатації порівняно з іншими холодоагентами. У той самий час у split-кондиціонерах цей холодильний агент не застосовують. Це дало змогу обґрунтувати актуальність дослідницького завдання, що пов’язано з недостатньою інформацією щодо ефективності використання різних холодоагентів у split-кондиціонерах. Для аналізу роботи одноступеневих фреонових холодильних машин, які використовують у splitкондиціонерах, розроблено авторську інноваційну математичну за ексергетичним методом. На цій моделі отримано ексергетичний коефіцієнт корисної дії (ККД) та втрати ексергії в окремих елементах split-кондиціонера на прикладі кондиціонера з номінальною холодопродуктивністю 2500 Вт фірми “Mitsubishi Electric” за стандартних зовнішніх температурних умов на холодоагентах R410A, R32 і холодоагенту R290 (пропану) який запропонували автори для використання у split-кондиціонерах. Виявлено, що за ексергетичним ККД холодильний агент R290 є найефективнішим. Використання холодоагенту R290 порівняно з R410A і R32 збільшила ексергетичну ефективність split-кондиціонера на 9,3 % і 5,1 %, відповідно. Втрати ексергії, встановлені в усіх елементах холодильної машини splitкондиціонера, вказують на необхідність удосконалення обладнання split-кондиціонера, щоб зменшити втрати ексергії в них та загалом збільшити його ексергетичний ККД.

In air split-conditioners, the degree of their energy perfection must be determined based on the analysis of their exergy efficiency. In this article the innovative mathematical model developed by the authors for exergetic analysis of the work of air split-conditioners. For example, exergetic analysis was performed on this model for the air split-conditioner with the nominal cooling capacity 2500 W of “Mitsubishi Electric” firm under standard external temperature conditions and received the output-input exergetic ratio (OIER) and exergetic losses in the air splitconditioner individual elements on the refrigerants R410A, R32 and refrigerant R290 (propane). It is shown that the the exergetic efficiency of the air split-conditioner increased by 9.3 % and 5.1 %, when using the R290 refrigerant compared to R410A and R32, respectively.