CN1233780C - 一种中高温热泵混合工质 - Google Patents

一种中高温热泵混合工质 Download PDF

Info

Publication number
CN1233780C
CN1233780C CN 03100578 CN03100578A CN1233780C CN 1233780 C CN1233780 C CN 1233780C CN 03100578 CN03100578 CN 03100578 CN 03100578 A CN03100578 A CN 03100578A CN 1233780 C CN1233780 C CN 1233780C
Authority
CN
China
Prior art keywords
hcfc
hfc
high temperature
medium
temperature heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 03100578
Other languages
English (en)
Other versions
CN1425735A (zh
Inventor
王怀信
马利敏
郑臣明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN 03100578 priority Critical patent/CN1233780C/zh
Priority to CNB2004100779549A priority patent/CN100389165C/zh
Priority to CNB2004100779553A priority patent/CN100400615C/zh
Publication of CN1425735A publication Critical patent/CN1425735A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1233780C publication Critical patent/CN1233780C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

一组中高温热泵混合工质，适合作为冷凝温度为60-120℃的中高温热泵***的制冷剂。该组混合工质由HCFC-123、HCFC-124、HFC-134a、HCFC-142b、HFC-152a、HFC-245fa、HFC236-fa、HC-600a八种物质按不同的质量比例组成的二元和三元混合物。其制备方法是，将上述各种组元按指定的配比在常温下进行物理混合，得到相应的混合工质。本发明工质基本不破坏臭氧层，温室效应势较低，符合环保要求；热工参数适宜，循环性能优良，既可采用HCFC22空调压缩机优化设计新工质中高温热泵***，又可将新工质直接应用于原HCFC22空调机组，将原空调机组转换为新工质中高温热泵机组。

Description

一种中高温热泵混合工质
                             技术领域
本发明属于热泵或制冷、空调***中的制冷剂，尤其适合作为冷凝温度为60-120℃的中高温热泵***中的制冷工质。
                             背景技术
热泵技术以消耗一部分高品位能(例如电能)为代价，通过热力循环，将不能直接利用的低品位热能(空气、土壤、地表水或浅层地下水中蕴含的热能，以及地热能、太阳能、工业余热等)的品位提升到可资利用的水平；***的能效比(或性能系数--COP)一般高于3。为满足工业部门对较高供热温度的要求，热泵技术正向中高温(冷凝温度为80-100℃)、高温(冷凝温度高于100℃)热泵方向发展。制约中高温热泵技术发展的关键问题之一，就是缺乏适合的循环工质。以往曾用作中高温热泵***工质的物质，有CFC11、CFC12、CFC114等。它们均为CFC类物质，其臭氧层破坏势(ODP)及温室效应势(GWP)都很大，发达国家已于1996年禁用，发展中国家也将于2010年禁用。目前应用较多的空调-热泵***，所用工质主要是HCFC22或其替代物R407C、R410A等，***能够提供的热水最高温度为50-55℃(再高将不仅循环性能恶化，还将因突破***的压力和排温上限而造成事故)，无法提供更高温度水平的热能。开发环境友好、热力性能优良的新型工质，对中高温热泵技术的发展至关重要。
本发明提供的混合工质，是为冷凝温度为60-120℃的中高温热泵***应用而研制的，也可用作离心式制冷、空调机组的工质。
                                发明内容
本发明的目的是提供一种适于中高温热泵机组应用的新工质，使其环境特性和循环性能俱佳。
本发明内容介绍及实施例：一种中高温热泵混合工质，含有HFC-152a(1，1-二氟乙烷)，HCFC-124(一氯-1，2，2，2-四氟乙烷)，HCFC-123(1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷)，HFC-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)，HCFC-142b(一氯-1，1-二氟乙烷)，HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)、HFC-236fa(1，1，1，3，3，3，-六氟丙烷)和HC-600a(异丁烷)共8种组元物质。各组元工质的基本参数如表1所示。
一种中高温热泵混合工质，其特征是由HFC-152a、HCFC-124和HCFC-123组成；或由HFC-134a、HCFC-123和HCFC-124组成；或由HFC-152a、HCFC-124和HFC-245fa组成；或由HCFC-124和HFC-152a组成；或由HCFC-124、HFC-152a和HCFC-142b组成；或由HFC-134a、HFC-245fa和HCFC-124组成；或由HFC-152a、HFC-236fa)和HCFC-124组成；或由HCFC-124和HC-600a组成。其具体配比(质量百分数)为：
HFC-152a/HCFC-124/HCFC-123：5-40/40-90/20-60％，
HFC-134a/HCFC-123/HCFC-124：20-90/10-80/0-40％，且HCFC-124的含量不为0，
HFC-152a/HCFC-124/HFC-245fa：5-30/40-90/5-30％，
HCFC-124/HFC-152a/HCFC-142b：40-95/5-30/0-30％，
HFC-134a/HFC-245fa/HCFC-124：30-95/10-60/0-70％，且HCFC-124的含量不为0，
HFC-152a/HFC-236fa/HCFC-124：5-30/10-95/0-60％，且HCFC-124的含量不为0，
HCFC-124/HC-600a：90-99/1-10％，
以上每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100％。
本发明所述混合工质的制备方法是，将各组元物质按其指定的质量配比在常温下进行物理混合即可。
本发明具有以下优点及有益效果：
(1)环境性能：本发明的ODP等于零或接近于零，混合工质中多数组合的GWP较低，小于1000。可见其环境特性优良，符合保护臭氧层、减小温室效应的要求。(2)热工参数：在中高温热泵设计工况下，蒸发压力和冷凝压力均与HCFC22在空调工况下的相近，无需为本发明工质另行专门设计压缩机，可采用HCFC22的空调压缩机。(3)循环性能：本发明在上述设计工况下的供热COP为4.4左右、单位质量供热量基本在110kJ/kg以上、单位容积供热量在3500kJ/m3左右，循环性能优良。
可将本发明工质直接灌注于现有HCFC22空调机组(有些工质要求更换润滑油)，将其转化为新工质的中高温热泵机组，且能够保证循环能效和机组主要硬件匹配度。
                          表1中高温热泵混合工质中所含组元的基本参数
                           Tb：正常沸点，Tc：临界温度，Pc：临界压力
组元 名称 分子式 分子量   Tb℃   Tc℃   PcMPa ODP GWP
  HCFC123   1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷   CHCl2CF3   152.93   27.85   183.79   3.674   0.02   90
  HCFC124   一氯-1，2，22-四氟乙烷   CHClFCF3   136.48   -12.05   122.50   3.634   0.02   440
  HFC134a   1，1，1，2-四氟乙烷   CF3CH2F   102.03   -26.15   101.06   4.056   0   1300
  HCFC142b   1-一氯-1，1二氟乙烷   CClF2CH3   100.50   -9.25   137.1   4.246   0.06   1800
  HFC152a   1，1-二氟乙烷   CHF2CH3   66.05   -24.15   113.29   4.520   0   150
  HFC245fa   1，1，1，3，3-五氟丙烷   CF3CH2CHF2   134.0   15.30   157.50   3.644   0   790
  HFC236fa   1，1，1，3，3，3-六氟丙烷   CF3CH2CF3   152.01   -1.11   130.60   3.177   0   6300
  HC600a   异丁烷   CH(CH3)2CH3   58.12   -11.8   135.00   3.650   0   ＜50
                          具体实施方式
实施例1：取24mass％HFC-152a、62mass％HCFC-124和14mass％HCFC-123，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例2：取16mass％HFC-152a、70mass％HCFC-124和14mass％HFC-245fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例3：取71mass％HCFC-124、17mass％HCFC-142b和12mass％HFC-152a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例4：取9mass％HFC-134a、8mass％HCFC-124和83mass％HFC-245fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例5：取23mass％HFC-152a、24mass％HCFC-124和53mass％HFC-236fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例6：取95mass％HCFC-124和5mass％HC-600a，常温下进行物理混合后作为制冷剂。
若热泵***的设计工况取为：平均蒸发温度为40℃，平均冷凝温度为90℃，吸气过热温度为5℃(对有些工质，为保证避免湿压缩，取排气过热度为5℃)，过冷温度为5℃，压缩过程定熵效率为85％，根据循环计算，上述6个实施例的有关参数和循环性能指标如表2所示。
               表2本发明实施例性能
  参数与性能   实施例1   实施例2   实施例3
  蒸发压力/MPa   0.567   0.596   0.628
  冷凝压力/MPa   2.018   1.998   2.072
  压比   3.56   3.35   3.30
  排气温度/℃   103.7   96.6   95.5
  COP   4.50   4.46   4.33
  供热量/kJ/kg   141.9   124.2   118.4
  单位容积制热量/kJ/m3   3745   3756   3793
  ODP   0.012   0.012   0.012
  GWP   289   400.8   654
  参数与性能   实施例4   实施例5   实施例6
  蒸发压力/MPa   0.570   0.620   0.584
  冷凝压力/MPa   1.954   2.032   1.918
  压比   3.43   3.28   3.28
  排气温度/℃   96.0   96.4   95.1
  COP   4.29   4.43   4.32
  供热量/kJ/kg   107.4   122.1   106.7
  单位容积制热量/kJ/m3   3498   3769   3473
  ODP   0.016   0.004   0.018
  GWP   571.2   2668   ＜401

Claims (2)

1.一种中高温热泵混合工质，其特征是由HFC-152a(1，1-二氟乙烷)、HCFC-124(一氯-1，2，2，2-四氟乙烷)和HCFC-123(1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷)组成；或由HFC-134a、HCFC-123和HCFC-124组成；或由HFC-152a、HCFC-124和HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)组成；或由HCFC-124和HFC-152a组成；或由HCFC-124、HFC-152a和HCFC-142b组成；或由HFC-134a、HFC-245fa和HCFC-124组成；或由HFC-152a、HFC-236fa(1，1，1，3，3，3，-六氟丙烷)和HCFC-124组成；或由HCFC-124和HC-600a(异丁烷)组成。
2.按照权利要求1所述的一种中高温热泵混合工质，其特征是上述各组元物质的具体配比(质量百分数)为：
HFC-152a/HCFC-124/HCFC-123：5-40/40-90/20-60％，
HFC-134a/HCFC-123/HCFC-124：20-90/10-80/0-40％，且HCFC-124的含量不为0，
HFC-152a/HCFC-124/HFC-245fa：5-30/40-90/5-30％，
HCFC-124/HFC-152a/HCFC-142b：40-95/5-30/0-30％，
HFC-134a/HFC-245fa/HCFC-124：30-95/10-60/0-70％，且HCFC-124的含量不为0，
HFC-152a/HFC-236fa/HCFC-124：5-30/10-95/0-60％，且HCFC-124的含量不为0，
HCFC-124/HC-600a：90-99/1-10％，
以上每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100％。
CN 03100578 2003-01-20 2003-01-20 一种中高温热泵混合工质 Expired - Fee Related CN1233780C (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03100578 CN1233780C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种中高温热泵混合工质
CNB2004100779549A CN100389165C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种中高温热泵混合工质
CNB2004100779553A CN100400615C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种含有HFC-152a的中高温热泵混合工质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03100578 CN1233780C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种中高温热泵混合工质

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100779553A Division CN100400615C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种含有HFC-152a的中高温热泵混合工质
CNB2004100779549A Division CN100389165C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种中高温热泵混合工质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1425735A CN1425735A (zh) 2003-06-25
CN1233780C true CN1233780C (zh) 2005-12-28

Family

ID=4789859

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100779549A Expired - Fee Related CN100389165C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种中高温热泵混合工质
CNB2004100779553A Expired - Fee Related CN100400615C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种含有HFC-152a的中高温热泵混合工质
CN 03100578 Expired - Fee Related CN1233780C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种中高温热泵混合工质

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100779549A Expired - Fee Related CN100389165C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种中高温热泵混合工质
CNB2004100779553A Expired - Fee Related CN100400615C (zh) 2003-01-20 2003-01-20 一种含有HFC-152a的中高温热泵混合工质

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN100389165C (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328350C (zh) * 2004-04-05 2007-07-25 天津大学 含有HFC245fa的中高温热泵混合工质
CN100387674C (zh) * 2005-01-14 2008-05-14 天津大学 一组含有HCFC-142b(一氯-1,1-二氟乙烷)的中高温热泵混合工质
CN100347265C (zh) * 2005-09-16 2007-11-07 清华大学 臭氧破坏潜能为零的热泵混合工质
CN101186807B (zh) * 2007-12-01 2011-01-26 广东长菱空调冷气机制造有限公司 一种混合制冷剂
CN106566476A (zh) * 2016-10-28 2017-04-19 佛山市大芝热泵制冷设备有限公司 一种环境友好型三元非共沸高冷凝温度制冷剂及其充注方法
CN107603567A (zh) * 2017-10-13 2018-01-19 青岛理工大学 HFC‑245fa/HFC‑134a混合制冷剂在高温热泵中的应用
CN107603568A (zh) * 2017-10-17 2018-01-19 青岛理工大学 一种适用于高温热泵的环保型非共沸混合制冷剂
CN111057523B (zh) * 2019-11-14 2021-03-16 浙江巨化新材料研究院有限公司 一种中高温热泵混合工质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991014751A1 (en) * 1990-03-23 1991-10-03 California Institute Of Technology Near azeotropic mixture substitute for dichlorodifluoromethane
DE69231725T2 (de) * 1991-12-03 2001-10-31 Us Environmental Prot Agency W Kältemittelzusammensetzung sowie verfahren zu deren benutzung
US5800729A (en) * 1995-07-26 1998-09-01 Electric Power Research Mixtures of pentafluoropropane and a hydrofluorocarbon having 3 to 6 carbon atoms
GB9618207D0 (en) * 1996-08-30 1996-10-09 Ici Plc Refrigerant compositions
US6261472B1 (en) * 1996-11-04 2001-07-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Azeotrope-like compositions containing fluoroethane
CN1137236C (zh) * 2001-09-11 2004-02-04 顾雏军 在热力循环中使用的改进的非共沸工作介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN1629247A (zh) 2005-06-22
CN100400615C (zh) 2008-07-09
CN1425735A (zh) 2003-06-25
CN1613956A (zh) 2005-05-11
CN100389165C (zh) 2008-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170069303A (ko) 열 펌프 온수기용 하이드로플루오로카본 냉매 조성물
CN1233780C (zh) 一种中高温热泵混合工质
CN1233779C (zh) 一种高温热泵混合工质
CN102911642A (zh) 含有异丁烷（R600a）的中高温热泵混合工质
CN101033388A (zh) 一种含有三氟碘甲烷(R13I1)和四氟乙烷(HFC134a)的中高温热泵混合工质
CN101486893B (zh) 适用于高温环境制冷空调装置的混合制冷剂
CN100489051C (zh) 一种三元混合制冷剂组合物
CN100387674C (zh) 一组含有HCFC-142b(一氯-1,1-二氟乙烷)的中高温热泵混合工质
CN102161881A (zh) 一种三元混合制冷剂组合物
CN1313559C (zh) 用于中高温热泵的三元混合工质
CN100347265C (zh) 臭氧破坏潜能为零的热泵混合工质
CN1328350C (zh) 含有HFC245fa的中高温热泵混合工质
CN1255504C (zh) 一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质
CN1285698C (zh) 一组含有HFCs的中高温热泵混合工质
CN114507508B (zh) 一种热泵混合工质的应用
CN101033389A (zh) 一种含有三氟碘甲烷(R13I1)和二氟乙烷(HFC152a)的中高温热泵混合工质
CN1563256A (zh) 一组含有HFCs及HCs的中高温热泵混合工质
CN1159406C (zh) 一种高温水源热泵的制冷工质
CN117511509A (zh) 一种混合制冷剂及制备方法
CN1563253A (zh) 一组含有HFCs的高温热泵混合工质
CN115703956A (zh) 一种替代r123的传热组合物及其应用
CN1782017A (zh) 一组含有三氟碘甲烷的中高温热泵混合工质
CN114907816A (zh) 一种替代HFC-245fa的传热组合物
CN1782015A (zh) 一组含有hfc143的中高温热泵混合工质
CN1654586A (zh) 含有hfe－134(chf2ochf2)的中高温热泵混合工质

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee