CN101186807B - 一种混合制冷剂 - Google Patents

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Abstract

一种混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂的成分包括一氯二氟甲烷(分子式为CHClF2，即R22)、1，1，1，2四氟乙烷(分子式为CH2FCF3，即R134a)和异丁烷(分子式为CH(CH3)2CH3，即R600a)，各组分的含量按重量百分比算分别为CHClF2为40-85％、CH2FCF3为5-20％、CH(CH3)2CH3为10-30％。本发明的混合制冷剂可降低制冷剂的冷凝压力、提高压缩机的可靠性及使用寿命，且该混合制冷剂可提高出水温度、利于环保。

Description

一种混合制冷剂
技术领域
本发明涉及一种混合制冷剂，特别是涉及一种热泵热水器用混合制冷剂。
背景技术
随着国家能源政策的推进，人们的节能、环保意识不断加强。由于热水是人们日常生活中不可缺少的必须品，所以热泵热水器以其节能、环保、安全、使用舒适等优点越来越受广大消费者的青睐。热泵热水器的工作原理为空调的逆过程，而现在还没有专门为热泵热水器而设计的专用制冷剂，因而目前的热泵热水器大多数采用空调的制冷剂作加热工质，尤其以一氯二氟甲烷(分子式为CHClF2，即R22)为主，其性能参数如表1所示：其冷凝压力为2.127MPa、蒸发压力为0.64MPa、排气温度为75.3℃。但是，受到空调的使用功能限制，其所用压缩机允许的冷凝压力是有限制的，而热泵热水器在整个使用的过程中则覆盖了空调的制冷、制热两种情况。在较高环境温度的条件下仍然使用现有空调的制冷剂为加热工质，会使热泵热水器的压缩机因冷凝压力较大而出现过负荷运行的现象。同时，受到现有空调制冷剂的运行特性影响，热泵热水器加热的水温不能过高，否则会影响压缩机的可靠性和寿命。另外，一氯二氟甲烷属于氢氯氟烃类聚合物，而氢氯氟烃类聚合物会破坏臭氧层(氢氯氟烃中含有氯元素，而且随着氯原子数量的增加，对臭氧层的破坏加剧)。以现有空调的制冷剂作为热泵热水器的加热工质，节能、环保的作用不明显。因此，现有的热泵热水器用制冷剂仍然有待进一步改善。
发明内容
本发明的发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种可降低制冷剂冷凝压力、提高压缩机的可靠性及使用寿命的热泵热水器用混合制冷剂。
本发明的另一个发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种可提高出水温度、利于环保的热泵热水器用混合制冷剂。
本发明的发明目的是这样实现的：一种混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂的成分包括一氯二氟甲烷(分子式为CHClF2，即R22)、1，1，1，2四氟乙烷(分子式为CH2FCF3，即R134a)和异丁烷(分子式为CH(CH3)2CH3，即R600a)，各组分的含量按重量百分比算分别为CHClF2为40-85％、CH2FCF3为5-20％、CH(CH3)2CH3为10-30％。
所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为60％、1，1，1，2四氟乙烷为20％、异丁烷为20％。
所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为75％、1，1，1，2四氟乙烷为10％、异丁烷为15％。
所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为85％、1，1，1，2四氟乙烷为5％、异丁烷为10％。
所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为60％、1，1，1，2四氟乙烷为10％、异丁烷为30％。
本发明的具有以下优点：
1、本发明的混合制冷剂通过把一氯二氟甲烷、1，1，1，2四氟乙烷和异丁烷混合使用，由于异丁烷的冷凝压力低，混合使用后制冷剂系统的冷凝压力也随着降低，同时减轻了压缩机的负荷，提高了压缩机的可靠性及使用寿命。而异丁烷的密度较小，会导致制冷系统的导致质量循环量减少，因而在混合制冷剂里加入1，1，1，2四氟乙烷，起到平衡制冷剂运行参数的作用。
2、本发明的混合制冷剂在现有的含氯制冷剂中加入不含氯的1，1，1，2四氟乙烷和异丁烷，在使用过程中只有少量的氯原子析出，大大降低了对臭氧层的损害，利于环保。
具体实施方式
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(分子式为CHClF2，即R22)、1，1，1，2四氟乙烷(分子式为CH2FCF3，即R134a)和异丁烷(分子式为CH(CH3)2CH3，即R600a)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：一氯二氟甲烷(CHClF2)为30-85％、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)为5-50％、异丁烷(CH(CH3)2CH3)为3-30％。该混合制冷剂适合于现有的纯一氯二氟甲烷制冷系统，无需改动原来热泵热水器的制冷系统结构，可直接替代使用。通过本发明的混合制冷剂替代纯一氯二氟甲烷使用，在相同冷凝压力下，可提高出水温度，降低压缩机的实时负载，从而提高压缩机的可靠性，保证压缩机的有效寿命。其加工过程也十分简单，只需把各组分按照相应比例充分混合，再以常规灌装方法注入到热泵热水器的加热工质循环回路中即可。
下面通过表1对各个实施例进一步说明本发明，其中表1的制冷系数和性能系数均以一氯二氟甲烷为标准值1，其它实施例均是以一氯二氟甲烷为标准值的对比值，但并不因此把本发明限制在所述实施例范围内。
实施例1
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为30％、CH2FCF3为50％、CH(CH3)2CH3则为20％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.143、性能系数为1.219、冷凝压力为1.506MPa、蒸发压力为0.428MPa、排气温度为57.5℃。
实施例2
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为45％、CH2FCF3为40％、CH(CH3)2CH3则为15％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.107、性能系数为1.17、冷凝压力为1.645MPa、蒸发压力为0.474MPa、排气温度为62.3℃。
实施例3
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为50％、CH2FCF3为30％、CH(CH3)2CH3则为20％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.148、性能系数为1.219、冷凝压力为1.641MPa、蒸发压力为0.478MPa、排气温度为62.2℃。
实施例4
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为60％、CH2FCF3为20％、CH(CH3)2CH3则为20％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.151、性能系数为1.212、冷凝压力为1.708MPa、蒸发压力为0.503MPa、排气温度为63.75℃。
实施例5
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为75％、CH2FCF3为10％、CH(CH3)2CH3则为15％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.114、性能系数为1.152、冷凝压力为1.846MPa、蒸发压力为0.55MPa、排气温度为68.5℃。
实施例6
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为85％、CH2FCF3为5％、CH(CH3)2CH3则为10％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.075、性能系数为1.101、冷凝压力为1.951MPa、蒸发压力为0.585MPa、排气温度为72.5℃。
实施例7
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为40％、CH2FCF3为50％、CH(CH3)2CH3则为10％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.066、性能系数为1.122、冷凝压力为1.649MPa、蒸发压力为0.471MPa、排气温度为62.5℃。
实施例8
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为60％、CH2FCF3为10％、CH(CH3)2CH3则为30％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.23、性能系数为1.319、冷凝压力为1.632MPa、蒸发压力为0.485MPa、排气温度为62.3℃。
实施例9
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为47％、CH2FCF3为50％、CH(CH3)2CH3则为3％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.011、性能系数为1.033、冷凝压力为1.749MPa、蒸发压力为0.501MPa、排气温度为65.3℃。
表1
以下成份含量均按重量百分比(％)算，制冷系数和性能系数均以一氯二氟甲烷为标准值1，其它实施例均是以一氯二氟甲烷为标准值的对比值。
  编号   R22   1   2   3   4   5   6   7   8   9
  一氯二氟甲烷(CHClF2，即R22) 100 30 45 50 60 75 85 40 60 47
  1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3，即R134a) 0 50 40 30 20 10 5 50 10 50
  异丁烷(CH(CH3)2CH3，即R600a) 0 20 15 20 20 15 10 10 30 3
  制冷系数   1   1.143   1.107   1.148   1.151   1.114   1.075   1.066   1.23   1.011
  性能系数   1   1.219   1.17   1.219   1.212   1.152   1.101   1.122   1.319   1.033
  冷凝压力(MPa)   2.127   1.506   1.645   1.641   1.708   1.846   1.951   1.649   1.632   1.749
  蒸发压力(MPa)   0.64   0.428   0.474   0.478   0.503   0.550   0.585   0.471   0.485   0.501
  排气温度(℃)   75.3   57.5   62.3   62.2   63.75   68.5   72.5   62.5   62.3   65.3

Claims (5)

1.一种混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂的成分包括一氯二氟甲烷分子式为CHClF2，即R22、1，1，1，2四氟乙烷分子式为CH2FCF3，即R134a和异丁烷分子式为CH(CH3)2CH3，即R600a，各组分的含量按重量百分比算分别为CHClF2为60-85％、CH2FCF3为5-20％、CH(CH3)2CH3为10-30％。
2.根据权利要求1所述混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为60％、1，1，1，2四氟乙烷为20％、异丁烷为20％。
3.根据权利要求1所述混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为75％、1，1，1，2四氟乙烷为10％、异丁烷为15％。
4.根据权利要求1所述混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为85％、1，1，1，2四氟乙烷为5％、异丁烷为10％。
5.根据权利要求1所述混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为60％、1，1，1，2四氟乙烷为10％、异丁烷为30％。
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