CN1978581A - 新型中高温热泵机组工质 - Google Patents

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CN1978581A CN 200510107248 CN200510107248A CN1978581A CN 1978581 A CN1978581 A CN 1978581A CN 200510107248 CN200510107248 CN 200510107248 CN 200510107248 A CN200510107248 A CN 200510107248A CN 1978581 A CN1978581 A CN 1978581A
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王乐轩
张宪坤
张凯
张迎胜
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HENAN LVYUAN REFRIGERATION CO Ltd
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Abstract

本发明涉及新型中高温热泵机组工质，由HCFC124，HFC245fa，HC600a，HCFC22，HFC134a等不同组分采用质量百分数配比，组成符合环保要求，热工性能良好，阻燃的混合工质，并可直接使用技术成熟的原工质为HCFC22的压缩机。

Description

新型中高温热泵机组工质
所属技术领域
本发明属于热泵空调***中的制冷剂，尤其适合作为冷凝温度为70-120℃的中高温热泵***中的工质。
背景技术
在我国供暖地区，随着对燃煤锅炉的限用及对环境空气质量要求的不断提高，热泵机组逐渐得到大家的广泛重视，采用热泵供热技术不仅有比常规供能方式更高的总能利用效率，减少CO2排放(从而降低温室效应)，还可有效利用工业余热、地热能、太阳能、以及环境(空气、土壤、地表水或浅层地下水)中蕴含的低品位热能，减小余热排放造成的热污染。以往通常用作热泵的高温工质为CFC-11和CFC-114等。但由于CFC-11和CFC-114均属CFC类物质，其臭氧损耗潜值ODP分别为1.0和0.85，对大气臭氧层有严重的破坏作用，而且它们的温室效应影响也很大，其温室效应潜能值GWP分别为4600和9800，发达国家已于1996年禁用，而发展中国也将于2010年禁用。所以，开发对环境友好的中高温热泵工质是十分必要的。
本发明的混合工质，能够提供的热水最高温度75-95℃，符合环保要求，热工性能良好，阻燃的新型工质。
发明内容
本发明提供的是一组适于中高温热泵机组的新工质，使其既能符合保护臭氧层，减少温室效应的环境保护要求；又具有较好的热工参数和热工性能，安全、可靠，并与现有的HCFC-22冷水机组设备和冷冻油相容，可直接充灌，提供较高的出水温度。
本发明的制备方法是，将各组元物质按其指定的质量百分数配比在常温下进行物理混合。
高温热泵混合工质，含有1-氯-1，2，2，2-四氟乙烷(HCFC-124)，2-甲基丙烷(HC-600a)，1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)，2-1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)，氯二氟甲烷(HCFC-22)，等组元物质。各组元物质的基本参数如表1所述：
表1中高温热泵混合工质中所含组元的基本参数
  组元     名称   分子式   分子   Tb/℃   Tc/℃   Pc/M   OD   GW
  HCFC-12     1-氯-1，2，2，2-四氟   CHClFCF3   136.4   -12.05   122.5   3.634   0.02   440
  HC-600a     2-甲基丙烷   CH(CH3)2C   58.12   -11.7   134.7   3.64   0   20
  HFC-245f     1，1，1，3，3-五氟丙烷   CF3CH2CHF   134.0   15.30   157.5   3.644   0   790
  HFC-134     1，1，1，2-四氟   CF3CH2F   102.0   26.15   101.0   4.056   0   130
  HCFC-22     氯二氟甲烷   CHClF2   86.47   -40.8   96.2   4.99   0.03   170
本发明提供的这组工质，其特征在于该工质含有一氯-1，2，2，2-四氟乙烷(HCFC-124)和2-甲基丙烷(HC-600a)，1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)，氯二氟甲烷(HCFC-22)，1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)，其组分含量(质量百分比)分别为：
HCFC124/HC600a/HFC245fa(工质-1)：75-95％/5-1％/20-4％；
HCFC124/HCFC22(工质-2)：70-90％/30-10％；
HCFC124/HFC134a(工质-3)：70-90％/30-10％。
本发明具有以下优点及有益效果：
(1)符合环保要求：ODP接近于零，GWP也很低(基本上小于1000)。
(2)热工参数适宜：在中高温热泵设计工况下，压力水平与HCFC22在标准空调工况下的相近，排温低于HCFC22压缩机的排温限。因此，高温热泵***设计中可采用HCFC22的空调压缩机。
(3)循环性能优良：本发明在中高温热泵设计工况下的供热COP为4.8左右、单位质量供热量基本在110kJ/kg左右、单位容积供热量基本在4000kJ/m3左右。换热器负荷与HCFC22空调***相近，可将本发明工质直接灌注(有些工质要求更换润滑油)于现有HCFC22空调机组，将其转化为新工质的高温热泵机组，能够保证循环能效和机组主要硬件匹配度。
具体实施方式
实施例1：取75％HCFC124、5％HC600a、20％HFC245fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例2：取70％HCFC124、30％HCFC22，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例3：取取70％HCFC124、30％HFC134a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
设计工况为：平均蒸发温度为45℃，平均冷凝温度为90℃，吸气过热温度为5℃，过冷温度为2℃，压缩过程定熵效率为85％，上述各实施例的有关参数和循环性能指标如表2所示。
表2本发明实施例各组热工性能
    参数与性能     实施例1     实施例2     实施例3
    ODP     0.018     0.029     0.0165
    GWP     586     994     868
    相对分子量     127.43     116.3     123.93
    标准沸点℃     -6.81     -23.62     -17.11
    临界温度℃     130.49     111.77     114.56
    临界压力MPa     3.64     4.17     3.78
    冷凝压力MPa     2.0     2.0     2.0
    冷凝温度℃     97.47     75.4     82.81
    冷凝潜热kJ/kg     97.71     112.39     101.1
    蒸发温度℃     51.8     30.65     36.81
    单位容积制热量kJ/m3     3797.1     3977.1     3689.78

Claims (2)

1.新型中高温热泵机组工质，含有HCFC124，HFC245fa，HC600a，HCFC22，HFC134a等工质，其特征是HCFC124，HFC245fa，HC600a根据不同质量百分数组成混合工质-1；由HCFC124，HCFC22根据不同质量百分数组成混合工质-2；由HCFC124，HFC134a根据不同质量百分数组成混合工质-3。
2.根据权利要求1所述的新型中高温热泵机组工质，其特征是所述的上述物质的具体质量百分数组成为：
HCFC124/HC600a/HFC245fa(工质-1)：75-95％/5-1％/20-4％；
HCFC124/HCFC22(工质-2)：70-90％/30-10％；
HCFC124/HFC134a(工质-3)：70-90％/30-10％。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102093848A (zh) * 2009-12-11 2011-06-15 田朝嫦 一种新型高温混合制冷剂
CN107674649A (zh) * 2017-10-26 2018-02-09 焦景田 一种用于热泵循环的工质组
CN113604200A (zh) * 2017-01-13 2021-11-05 霍尼韦尔国际公司 制冷剂、热传递组合物、方法和***

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