Penggunaan Refrigeran Hidrokarbon sebagai Alternatif Refrigeran Fluorokarbon

Tun Ping (2012) menyelidiki kelayakan mengganti R22 dengan refrigeran hidrokarbon untuk berbagai massa bermuatan (25-70%) di AC jendela. Hasil menunjukkan bahwa massa bermuatan terbaik untuk mengganti R22 dengan refrigeran R290 adalah sekitar 50-55% dari R22 untuk berbagai temperatur udara luar. Mengganti R22 dengan R290 dapat secara efektif meningkatkan nilai EER dan mengurangi emisi karbon. Jabaraj (2007) mempelajari kemungkinan penggunaan campuran refrigeran HFC407C/HC290/HC600a sebagai alternatif pengganti R22 pada AC jendela dengan kapasitas 1050 W. Hasil eksperimen mereka menunjukkan bahwa campuran hidrokarbon memiliki COP yang lebih tinggi sebesar 8-11% dan konsumsi energi yang lebih rendah sebesar 5-10,5% dibandingkan dengan R22. Suhu pelepasan semua cairan yang diuji lebih rendah dari R22 pada 11-17oC. Kinerja keseluruhan dari campuran ini membuktikan bahwa ini merupakan alternatif yang sangat baik untuk R22. Park et al. (2009) menggunakan campuran hidrokarbon R290 dan R600a (50%/50%) sebagai alternatif pengganti R134a pada refrigerator rumah tangga 440-L. 

Mani dan Selladurai (2008) melakukan studi eksperimental pada sistem refrigerasi kompresi uap menggunakan R290 dan R600a (masing-masing 68% dan 32% menurut massa) sebagai pengganti drop-in untuk R12 dan R134a. Hasil penelitian menunjukkan bahwa R290/R600a memiliki kapasitas pendinginan 19,9% hingga 50,1% lebih tinggi dibandingkan R12 dan 28,6% hingga 87,2% dibandingkan R134a. Refrigeran R134a menunjukkan kapasitas pendinginan dan koefisien kinerja yang sedikit lebih rendah daripada R12. Kinerja koefisien campuran R290/R600a meningkat sebesar 3,9-25,1% dibandingkan dengan R12 pada suhu penguapan yang lebih rendah dan 11,8% hingga 17,6% pada suhu penguapan yang lebih tinggi. 

Campuran R290/R600a mengonsumsi energi 6,8% hingga 17,4%  lebih banyak daripada R12. Park et al. (2007) mempelajari secara eksperimental kinerja dua hidrokarbon murni dan tujuh campuran R1270, R290, RE170 dan R152a sebagai alternatif untuk R22 dalam sistem AC perumahan dan pompa panas. Mereka menyimpulkan bahwa COP campuran 45%R1270 / 40% R290 / 15%DME naik hingga 5,7% lebih tinggi daripada R22. 

Sementara kapasitas R290 dan 20%R1270/80%R290 lebih rendah dari R22 masing-masing sebesar 11,5 dan 6,6%, sementara cairan lain menunjukkan kapasitas yang serupa dengan HCFC22. HCFC22 karena kepadatannya yang lebih rendah. Untuk semua cairan yang diuji, jumlah muatan berkurang hingga 55% dibandingkan dengan R22 karena densitas cairannya lebih rendah. Fatouh dan El Kafafy (2006)[39] dievaluasi melalui analisis simulasi penggunaan campuran hidrokarbon yang berbeda untuk menggantikan R134a dalam kulkas domestik. Hidrokarbon yang diselidiki adalah R290, R600 dan campuran R290, R600 dan R600a. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa R290 tidak dapat digunakan sebagai pengganti pengganti R134a pada kulkas domestik karena tekanan operasinya yang tinggi dan COP yang rendah. Di sisi lain, R600 memiliki banyak karakteristik yang diinginkan tetapi memerlukan penggantian kompresor. Kapasitas pendinginan volumetrik campuran hidrokarbon dengan propana 70% lebih tinggi dari R134a hampir 15,5%. Koefisien kinerja campuran hidrokarbon dengan propana 60% lebih tinggi dari R134a sekitar 2,3% selama rentang kondisi operasi yang dipertimbangkan. 

Pencampuran HC dengan refrigeran HFC mengurangi jumlah zat yang mudah terbakar dalam campuran HC total menjadi kurang dari setengahnya, jika HC digunakan sendiri sebagai muatan penuh, akibatnya, risiko mudah terbakar akan berkurang. Raja dan Lalb (2008) menyelidiki kinerja M20 (80% R407C dan 20% HC campuran berat) sebagai refrigeran alternatif untuk R22 di AC jendela. 

Hasil percobaan menunjukkan bahwa refrigeran M20 memiliki kapasitas pendinginan 4,18-7,47% lebih rendah dan konsumsi daya 3,5-4,96% lebih rendah dibandingkan dengan sistem R22. COP M20 lebih rendah di kisaran 1,1% hingga 4,98%. Mohanraj (2013) mempelajari kemungkinan untuk menggunakan R430A untuk menggantikan R134a di kulkas rumah tangga. Kinerja telah dinilai untuk tiga suhu kondensasi yang berbeda 40, 50 dan 60 C dengan rentang suhu evaporator yang luas antara -30 dan 0 C. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapasitas pendinginan volumetrik R430A dan R134a hampir sama, sehingga kompresor R134a dapat digunakan untuk R430A tanpa modifikasi. COP R430A ditemukan lebih tinggi dari R134a sekitar 2,6-7,5% dan konsumsi daya kompresor pada semua suhu pengoperasian ditemukan lebih rendah sebesar 1-9%. 

Ravikumar dan Mohanlal (2009) menyelidiki secara eksperimental penggunaan campuran R134a dengan campuran hidrokarbon (45,2% R290 dan 56,8% R600a, berdasarkan massa) sebagai alternatif untuk R12 dalam sistem AC mobil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efek pendinginan adalah 25-33% dan kompresinya 43% lebih besar daripada R12. Peningkatan kerja melalui kompresi mengurangi COP sebesar 5-15% untuk sistem R12. Perpaduan baru ini dapat menjadi pengganti yang menjanjikan untuk sistem R12 yang ada dan dapat menghilangkan penggunaan minyak PAG higroskopis.

Pertimbangan lingkungan dan keselamatan

Cairan hidrokarbon umumnya dianggap ramah lingkungan. Mereka memiliki GWP yang dapat diabaikan dan nol ODP. Masalah lingkungan justru terkait dengan bahaya yang disebabkan oleh fakta bahwa mereka mudah terbakar. Standar penggunaan hidrokarbon telah berubah selama bertahun-tahun, mencerminkan perubahan pandangan.