CN113004871A - 制冷剂及空调设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调领域，提供一种制冷剂及空调设备。制冷剂包括互相混合的氟代乙烷、三氟乙烯和三氟碘甲烷，按质量百分比计，氟代乙烷占制冷剂的总质量的百分比为30％至90％，三氟乙烯占总质量的百分比为5％至55％，三氟碘甲烷占总质量的5％至25％。本发明制冷剂不仅具有较低GWP值、零ODP的环保特性、较低的可燃性，而且热力性能优良，单位容积制冷量qv和制冷性能系数COP均与R22制冷工质性能相当，运行压力与R22相近，本发明制冷剂适于应用在采用R22作为制冷工质的现有空调设备中，而无需对现有空调设备的主要器件作出改变，本发明制冷剂适于对采用R22的现有空调设备进行环保升级，本发明制冷剂具有较高的市场应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及空调领域，具体是涉及一种制冷剂及空调设备。
背景技术
随着全球变暖日益严重，环境保护问题越来越受到重视，全球170多个国家共同签订了具有法律约束力的《蒙特利尔议定书－基加利修正案》。该协议明确给出了各国淘汰HFCs的时间表，其中，中国将从2024年开始实施，承诺将快速减少HFCs产量。
目前家用空调使用的R22，其臭氧消耗潜值(ODP)为0，全球变暖潜能值(GWP)为1810，处于基加利修正案的受控范围之中，逐步淘汰已经成为必然趋势，所以寻找既满足环保要求又满足空调***能力能效要求的制冷剂工质已迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种适于应用在采用R22的现有空调设备中且环保特性良好的制冷剂。
为了实现上述目的，本发明提供的制冷剂包括氟代乙烷、三氟乙烯和三氟碘甲烷，按质量百分比计，氟代乙烷占制冷剂的总质量的百分比为30％至90％，三氟乙烯占制冷剂的总质量的百分比为5％至55％，三氟碘甲烷占制冷剂的总质量的百分比为5％至25％。
由上可见，本发明制冷剂不仅具有较低GWP值、零ODP的环保特性、较低的可燃性，而且热力性能优良，单位容积制冷量qv和制冷性能系数COP均与R22制冷工质性能相当，运行压力与R22相近，本发明制冷剂适于应用在采用R22作为制冷工质的现有空调设备中，而无需对现有空调设备的主要器件作出改变，本发明制冷剂适于对采用R22的现有空调设备进行环保升级，本发明制冷剂具有较高的市场应用价值。
一个优选的方案是，氟代乙烷占制冷剂的总质量的百分比为40％至80％，三氟乙烯占制冷剂的总质量的百分比为5％至40％，三氟碘甲烷占制冷剂的总质量的百分比为5％至25％。
进一步的方案是，氟代乙烷占制冷剂的总质量的百分比为40％至55％，三氟乙烯占制冷剂的总质量的百分比为20％至40％，三氟碘甲烷占制冷剂的总质量的百分比为10％至25％。
更进一步的方案是，三氟乙烯占制冷剂的总质量的百分比为30％至40％。
另一个优选的方案是，制冷剂的全球变暖潜能值小于等于50。
再一个优选的方案是，制冷剂的臭氧消耗潜值为0。
又一个优选的方案是，氟代乙烷、三氟乙烯和三氟碘甲烷在温度为23℃至27℃且压力为0.08MPa至0.12MPa的条件下混合。
还一个优选的方案是，还包括占制冷剂的总质量的百分比小于等于1％的稳定剂，稳定剂包括二烯的化合物、磷酸盐、磷酸酯、酚化合物、环氧化物中的至少一种。
由上可见，这样能够使得氟代乙烷(R161)不在高温条件下分解，避免出现制冷剂铜管等金属被制冷剂腐蚀的现象，避免出现润滑油油色不纯的问题；并且，稳定剂的性能稳定，不会对空调设备的零部件、润滑油等产生不利影响。
本发明的目的之二是提供一种环保特性良好的空调设备。
为了实现上述目的，本发明提供的空调设备采用前述的制冷剂。
附图说明
图1是本发明空调设备实施例的***示意图；
图2是本发明空调设备可选实施例的***示意图。
具体实施方式
制冷剂及空调设备实施例一：
请参照图1，本实施例的空调设备包括压缩机11、冷凝器12、节流装置13和蒸发器14，压缩机11的高压接口、冷凝器12、节流装置13、蒸发器14和压缩机11的低压接口依次连通，本实施例的空调设备采用本实施例的制冷剂进行相变换热。
可选择地，请参照图2，在本发明的其它实施例中，空调设备具有两个节流装置23、25，两个节流装置23、25分别为第一装置23和第二装置25，空调设备还可以包括分液器24，分液器24包括流体入口、气体出口和液体出口，压缩机21包括低压接口、中压接口和高压接口，压缩机21的高压接口、冷凝器22、第一装置23、分液器24的流体入口依次连通，分液器24的液体出口、第二装置25、蒸发器26和压缩机21的低压接口依次连通，分液器24的气体出口与压缩机21的中压接口连通；当然，本发明的空调设备的***构成还可以参照现有的其它空调设备进行设置。
本实施例的制冷剂为41％质量百分比的氟代乙烷(R161)、34％质量百分比的三氟乙烯(R1123)和25％质量百分比的三氟碘甲烷(R13I1)的物理混合物。
实施例二：
本实施例的制冷剂为43％质量百分比的氟代乙烷(R161)、35％质量百分比的三氟乙烯(R1123)和22％质量百分比的三氟碘甲烷(R13I1)的物理混合物。
实施例三：
本实施例的制冷剂为45％质量百分比的氟代乙烷(R161)、37％质量百分比的三氟乙烯(R1123)和18％质量百分比的三氟碘甲烷(R13I1)的物理混合物。
实施例四：
本实施例的制冷剂为47％质量百分比的氟代乙烷(R161)、33％质量百分比的三氟乙烯(R1123)和20％质量百分比的三氟碘甲烷(R13I1)的物理混合物。
实施例五：
本实施例的制冷剂为50％质量百分比的氟代乙烷(R161)、40％质量百分比的三氟乙烯(R1123)和10％质量百分比的三氟碘甲烷(R13I1)的物理混合物。
实施例六：
本实施例的制冷剂为52％质量百分比的氟代乙烷(R161)、33％质量百分比的三氟乙烯(R1123)和15％质量百分比的三氟碘甲烷(R13I1)的物理混合物。
的
本发明制冷剂中各组分的基本参数如表1所示
表1：
R161、R1123和R13I1在温度为23℃至27℃且压力为0.1MPa的条件下按上述各实施例限定的质量百分比混合均匀得到对应实施例的制冷剂。
通过上述三种组分工质之间的协同作用，使得本实施例的制冷剂具有较低的全球变暖潜能值(GWP)和零臭氧消耗潜值(ODP)的特性，能够满足环保要求，并且由于R13I1具有优异的阻燃性能，因而能够降低制冷剂的可燃性。
本发明各实施例的制冷剂与R22的热物性基本参数对比如表2所示。
表2：
从表2可以看出，本发明制冷剂各实施例的全球变暖潜能值(GWP)均小于50，相比于R22具有较为明显的环保优势，并且，本发明各制冷剂的各组分的分子量较小，流动性能相对较佳，有利于延长压缩机的使用寿命，并且本发明制冷剂各实施例的标准沸点、临界温度、临界压力均与R22相近，因而本发明制冷剂可以用作R22的长期替代物。
表2中，滑移温度为标准大气压0.1MPa下的泡点温度与露点温度之差。
在蒸发温度为10℃、冷凝温度为45℃、过热度为3℃、过冷度为7℃、压缩机绝对效率为0.7的制冷工况下，采用本发明各实施例的制冷剂与采用R22的热力参数及相对热力性能对比如表3所示。
表3：
从表3可以看出，采用本发明制冷剂各实施例的空调设备进行制冷运行时，在蒸发压力、冷凝压力、相对COP、相对qv的多个方面均与采用R22的空调设备表现相当，并且虽然排气温度略低于R22，压比略高于R22，但相差较小，其中，相对COP为本实施例空调设备在采用本发明制冷剂各实施例时的制冷性能系数COP与采用R22时的制冷性能系数COP的比值，相对qv为本实施例空调设备在采用本发明制冷剂各实施例时的单位容积制冷量qv与采用R22时的单位容积制冷量qv的比值。
综上，本发明制冷剂实施例不仅具有较低GWP值、零ODP的环保特性、较低的可燃性，而且热力性能优良，单位容积制冷量qv和制冷性能系数COP均与R22制冷工质性能相当，运行压力与R22相近，本发明制冷剂实施例适于应用在采用R22作为制冷工质的现有空调设备中，而无需对现有空调设备的主要器件作出改变，本发明制冷剂可用作R22的替代物来对现有空调设备进行满足环保要求的升级改造，而不会影响空调设备的性能，本发明制冷剂具有较高的市场应用价值。
在本发明制冷剂的优选实施例中，制冷剂中还混合有稳定剂，稳定剂包括二烯的化合物、磷酸盐、磷酸酯、酚化合物、环氧化物中的至少一种，稳定剂的添加能够使得氟代乙烷(R161)不在高温条件下分解，避免出现制冷剂铜管等金属被制冷剂腐蚀的现象，避免出现润滑油油色不纯的问题；并且，稳定剂的性能稳定，不会对空调设备的零部件、润滑油等产生不利影响。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.制冷剂，其特征在于：
包括氟代乙烷、三氟乙烯和三氟碘甲烷，按质量百分比计，所述氟代乙烷占所述制冷剂的总质量的百分比为30％至90％，所述三氟乙烯占所述制冷剂的总质量的百分比为5％至55％，所述三氟碘甲烷占所述制冷剂的总质量的百分比为5％至25％。
2.根据权利要求1所述的制冷剂，其特征在于：
所述氟代乙烷占所述制冷剂的总质量的百分比为40％至80％，所述三氟乙烯占所述制冷剂的总质量的百分比为5％至40％，所述三氟碘甲烷占所述制冷剂的总质量的百分比为5％至25％。
3.根据权利要求2所述的制冷剂，其特征在于：
所述氟代乙烷占所述制冷剂的总质量的百分比为40％至55％，所述三氟乙烯占所述制冷剂的总质量的百分比为20％至40％，所述三氟碘甲烷占所述制冷剂的总质量的百分比为10％至25％。
4.根据权利要求3所述的制冷剂，其特征在于：
所述三氟乙烯占所述制冷剂的总质量的百分比为30％至40％。
5.根据权利要求1所述的制冷剂，其特征在于：
所述制冷剂的全球变暖潜能值小于等于50。
6.根据权利要求1所述的制冷剂，其特征在于：
所述制冷剂的臭氧消耗潜值为0。
7.根据权利要求1至6任一项所述的制冷剂，其特征在于：
所述氟代乙烷、所述三氟乙烯和所述三氟碘甲烷在温度为23℃至27℃且压力为0.08MPa至0.12MPa的条件下混合。
8.根据权利要求1至6任一项所述的制冷剂，其特征在于：
还包括占所述制冷剂的总质量的百分比小于等于1％的稳定剂，所述稳定剂包括二烯的化合物、磷酸盐、磷酸酯、酚化合物、环氧化物中的至少一种。
9.空调设备，其特征在于：
采用如权利要求1至8任一项所述的制冷剂。
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