CN112300761A - 制冷剂及其制备方法和空调*** - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种制冷剂及其制备方法和空调***。该制冷剂由第一组份、第二组份和第三组份构成,所述第一组份为三氟碘甲烷;所述第二组份为1,1,2‑三氟乙烯;所述第三组份为HC类制冷剂中的一种。用于替代R290的环保混合制冷剂,在保证制冷剂环保性能好,热力性能与R290相当的同时,解决R290制冷剂可燃性高、安全性能差的技术问题。
Description
技术领域
本申请属于空调***技术领域,具体涉及一种制冷剂及其制备方法和空调***。
背景技术
目前全球变暖已经成为人类社会需要共同面对的难题,随着2019年初《蒙特利尔议定书》基加利修正案的通过,国内外对碳排放量要求日益严格,R32、R410A等HFCs制冷剂面临削减和淘汰,寻找一种既不破坏臭氧层又具有较低GWP值的制冷剂来替代目前高GWP制冷剂迫在眉睫。自然工质R290由于其环保性能优异(ODP=0,GWP=3),符合当前对制冷剂环境性能的要求,而被应用于家用空调、移动空调、冰箱、小型冷冻冷藏箱等制冷场合,但其具有较强的可燃性(属于3类可燃制冷剂),安全性方面有很大不足,导致R290制冷剂市场化较为困难,因此有必要寻找一种环保性能好,安全性高,热力性能与R290相当甚至更好的制冷剂进行替代,以便最大限度的满足制冷剂环保性、安全性、高效性的要求。
发明内容
因此,本申请要解决的技术问题在于提供一种制冷剂及其制备方法和空调***,能够降低制冷剂的可燃性,安全性高。
为了解决上述问题,本申请提供一种制冷剂,由第一组份、第二组份和第三组份构成,
所述第一组份为三氟碘甲烷;所述第二组份为1,1,2-三氟乙烯;所述第三组份为HC类制冷剂中的一种。
可选地,所述第一组份、第二组份和第三组份的质量百分比为:4-48%:4-16%:48%-92%。
可选地,所述第一组份、第二组份和第三组份的质量百分比为:12-40%:4-8%:56%-84%。
可选地,所述第一组份、第二组份和第三组份的质量百分比为:16-28%:4%:72%-80%。
可选地,所述HC类制冷剂包含有丙烷、丙烯和异丁烷。
根据本申请的另一方面,提供了一种如上所述制冷剂的制备方法,包括将所述第一组份、第二组份和第三组份进行混合均匀。
可选地,所述混合过程是在常温常压下进行。
根据本申请的再一方面,提供了一种空调***,使用如上所述的制冷剂。
本申请提供的一种制冷剂,由第一组份、第二组份和第三组份构成,所述第一组份为三氟碘甲烷;所述第二组份为1,1,2-三氟乙烯;所述第三组份为HC类制冷剂中的一种。用于替代R290的环保混合制冷剂,在保证制冷剂环保性能好,热力性能与R290相当的同时,解决R290制冷剂可燃性高、安全性能差的技术问题。
具体实施方式
根据本申请的实施例,一种制冷剂,由第一组份、第二组份和第三组份构成,所述第一组份为三氟碘甲烷;所述第二组份为1,1,2-三氟乙烯;所述第三组份为HC类制冷剂中的一种。
本申请制冷剂采用了三氟碘甲烷、1,1,2-三氟乙烯,来与HC类制冷剂进行混合使用,利用三氟碘甲烷的不可燃性来降低制冷剂的可燃性,提高产品的安全性能;另外1,1,2-三氟乙烯的安全性能由于R290,且其容积制冷量远大于R290和三氟碘甲烷,通过添加1,1,2-三氟乙烯,可以提高***的容积制冷量。
在一些实施例中,第一组份、第二组份和第三组份的质量百分比为:4-48%:4-16%:48%-92%。
下面以这三种组分构成制冷剂的具体实施例,来说明该产品的技术效果。其中,第三组份主要以丙烷或丙烯为例。
各组所使用物质的基本参数见表1。
表1混合工质中各组元物质的基本参数
组元 | 名称 | ODP | GWP |
R13I1 | 三氟碘甲烷 | 0 | 1 |
R1123 | 1,1,2-三氟乙烯 | 0 | 3 |
R290 | 丙烷 | 0 | 3 |
R1270 | 丙烯 | 0 | 2 |
实施例1
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按12:4:84的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例2
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按16:4:80的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例3
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按20:4:76的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例4
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按24:4:72的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例5
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按28:4:68的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例6
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按32:4:64的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例7
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按36:4:60的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例8
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按40:4:56的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例9
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按4:4:92的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例10
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按4:8:88的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例11
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按8:4:88的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例12
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按8:8:84的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例13
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按12:4:84的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例14
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按12:8:80的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例15
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按16:4:80的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例16
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按16:8:76的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例17
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按20:4:76的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例18
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按20:8:72的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例19
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按24:4:72的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例20
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按28:4:68的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例21
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按32:4:64的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
实施例22
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按36:4:60的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
对比例1
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按60:16:24的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
对比例2
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烷(R290)三种组分在常温常压液相下按40:52:8的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
对比例3
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按48:24:28的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
对比例4
将三氟碘甲烷(R13I1)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)和丙烯(R1270)三种组分在常温常压液相下按34:18:48的质量比进行物理混合均匀得到一种环保混合工质。
上述实施例的混合工质的基本参数,如表2所示。
表2混合工质的基本参数
由表2可知,本发明提供的混合工质的GWP均小于R290,环保性好。根据ASHRAE 34,制冷剂的可燃等级可以分为1(无火焰传播),2L(低可燃),2(可燃)和3类(高可燃),R13I1的可燃等级为1类,R1123的可燃等级为2/2L,R290和R1270的可燃等级为3,通过向R290/R1270中添加适当的R13I1和R1123,可以提高R290/R1270的安全等级,使得所有制冷剂的可燃性至少优于R290。
在制冷工况下(即蒸发温度为10℃,冷凝温度为40℃,过热度为5℃,过冷度为5℃,压缩机的绝热效率为0.75),上述实施例、对比例与R290的热力参数(即压缩比和排气温度)及相对热力性能(即相对单位容积制冷量和相对效率COP)的对比结果见表3。
表3混合工质与R290的性能对比结果
由表3可知,本发明提供的混合制冷剂的容积制冷量均与R290相当,甚者更优,实施例1-8的相对容积制冷量均大于0.94,实施例9-22的容积制冷量与R290相比至少提升了14%,所有实施例的相对性能系数均大于0.9,可成为替代R290的环保制冷剂。
对比例1-4不在本申请提供的质量占比内,排气温度、压缩比均较高,且相对性能系数偏小。
综上,本发明提供的三元混合制冷剂,不仅具有低GWP、零ODP的环保特性,而且安全性能优于R290,而热力性能与容积制冷量、COP成正比,容积制冷量越大,COP越大,热力性能越好,因此热力性能也与R290制冷剂相当甚至更优,可以较好地对R290进行替代。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种制冷剂,其特征在于,由第一组份、第二组份和第三组份构成,
所述第一组份为三氟碘甲烷;所述第二组份为1,1,2-三氟乙烯;所述第三组份为HC类制冷剂中的一种。
2.根据权利要求1所述的制冷剂,其特征在于,所述第一组份、第二组份和第三组份的质量百分比为:4-48%:4-16%:48%-92%。
3.根据权利要求2所述的制冷剂,其特征在于,所述第一组份、第二组份和第三组份的质量百分比为:12-40%:4-8%:56%-84%。
4.根据权利要求3所述的制冷剂,其特征在于,所述第一组份、第二组份和第三组份的质量百分比为:16-28%:4%:72%-80%。
5.根据权利要求1或2所述的制冷剂,其特征在于,所述HC类制冷剂包含有丙烷、丙烯和异丁烷。
6.一种如权利要求1-5任一项所述制冷剂的制备方法,其特征在于,包括将所述第一组份、第二组份和第三组份进行混合均匀。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述混合过程是在常温常压下进行。
8.一种空调***,其特征在于,使用如权利要求1-5任一项所述的制冷剂。
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