CN107936925A - 一种应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂 - Google Patents

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Abstract

本发明一种应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂，由1,1,1,2‑四氟乙烷、2,3,3,3‑六氟丙烯和丙烷组成，在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2‑四氟乙烷的质量百分比浓度为10％‑40％、所述2,3,3,3‑六氟丙烯的质量百分比浓度为10％‑40％和所述丙烷的质量百分比浓度为20％‑50％，所述三种组分的质量百分比之和为100％。本发明提出的制冷剂的热力性质与R407C相似，只需对原R407C系统稍加改动就可直接充灌替换R407C，替换成本小，而且本发明的制冷剂比R407C更环保，具有更好的循环性能，可以作为R407C的理想替代品。

Description

一种应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种制冷剂，尤其涉及一种应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂。
背景技术
臭氧层消耗和气候变暖是当今全球面临的环境问题，多年来为了应对这两大环境问题国际社会做了不懈努力。在2007年9月的《蒙特利尔议定书》中达成加速淘汰全球变暖潜值(GWP)较高的HCFCs制冷剂的决定后，2014年11月在北京召开的APEC会议期间，中美发布了应对气候变化联合声明，两国将在开始削减具有高GWP的HFCs方面加强双边合作，美国政府宣布计划于2025年实现在2005年基础上减排25％～28％，中国政府宣布计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰值。现在国内空调中使用的制冷剂大部分还是R22，由于R22能破坏臭氧层，所以它早已被列入淘汰的名单，而作为替代R22的R407C具有较大的温度滑移而且在运行过程中表现出能效低的特点制约了其市场应用。因此，寻找新型制冷剂替代R407C间接地替代R22已成为国内外替代制冷剂研究的重要内容。
在现有的制冷剂专利技术中，专利CN 103820082A公开了一种由1,1,2,3,3,3-六氟丙烯、氟乙烷、丙烷和丙烯组成的混合制冷剂，该混合制冷剂虽然具有较低的GWP值，但它们具有较强的可燃性，安全性能差；专利CN104508076A公开了一种由丙烯分别和丁烯、乙烯、乙烷混合组成的制冷剂，该组合物的可燃性依然较强，安全性差，不能大量充注；专利CN105441031A公开了一种由二氟甲烷、1,1,1,2-四氟乙烷、五氟乙烷组成的混合制冷剂，该混合制冷剂中的五氟乙烷的GWP较高，混合后的制冷剂的GWP也较高，不符合环保的要求；专利CN 102079964A公开了一种由二氟甲烷、1,1,1,2-四氟乙烷组成的二元混合制冷剂，但该组合物的温度滑移较大，并且单位制冷量较小，不能作为R407C的理想替代品。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂，所述这种应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂要解决现有技术中的制冷剂容易破坏臭氧层、单位制冷量小、安全性不高的技术问题。
本发明提供了一种应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂，由1,1,1,2-四氟乙烷、2,3,3,3-六氟丙烯和丙烷组成，在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为10％-40％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为10％-40％和所述丙烷的质量百分比浓度为20％-50％，所述三种组分的质量百分比之和为100％。
进一步的，在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为20％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为40％和所述丙烷的质量百分比浓度为20％。
进一步的，在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为30％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为20％和所述丙烷的质量百分比浓度为50％。
进一步的，在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为30％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为30％和所述丙烷的质量百分比浓度为40％。
进一步的，在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为40％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为30％和所述丙烷的质量百分比浓度为30％。
本发明的三元混合制冷剂的制备方法是通过物理方法将这三种工质在液态状态下按照一定的质量比混合而成。各组分的基本参数见表1。
表1各组分与R407C基本参数表
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明的ODP和GWP都远小于R407C，环保性能良好；本发明的单位质量制冷量与COP值都比R407C高；本发明的蒸发压力与R407C接近，冷凝压力略低于R407C；本发明的排气温度都比R407C的排气温度低；本发明的温度滑移都较小。本发明提出的制冷剂的热力性质与R407C相似，只需对原R407C系统稍加改动就可直接充灌替换R407C，替换成本小，而且本发明的制冷剂比R407C更环保，具有更好的循环性能，可以作为R407C的理想替代品。
具体实施方式
为了比较不同配比下的混合制冷剂之间，包括与R407C之间的循环性能，按照ARIStandard 520国际标准的空调工况：蒸发温度为7.2℃，冷凝温度为54.4℃，过冷温度为8.3℃，过热温度为11.1℃以及压缩机效率为80％，在此工况下对下列4种实施方案进行理论上的循环性能计算。表2为本发明各实施案例与R407C循环性能的比较。
实施例1：
取R134a、R1234yf和R290的质量百分比分别为20％、40％和40％。制备方法：通过物理方法将这三种工质在液态状态下按照该质量百分比混合。
实施例2：
取R134a、R1234yf和R290的质量百分比分别为30％、20％和50％。制备方法如同实施例1。
实施例3：
取R134a、R1234yf和R290的质量百分比分别为30％、30％和40％。制备方法如同实施例1。
实施例4：
取R134a、R1234yf和R290的质量百分比分别为40％、30％和30％。制备方法如同实施例1。
表2各实施例与R407C的循环性能与环境性能比较
从表2各实施例与R407C的环境性能与循环性能的比较中可以看出，各实施例的ODP为0，GWP都低于400，远小于R407C的1800，环保性能良好；各实施例的单位质量制冷量与COP值都比R407C高，单位容积制冷量略低于R407C；各实施例的蒸发压力与R407C接近，冷凝压力略低于R407C；各实施例的排气温度都比R407C的排气温度低；各实施例的温度滑移都较小。综上所述，本发明提出的制冷剂的热力性质与R407C相似，只需对原R407C系统稍加改动就可直接充灌替换R407C，替换成本小，而且本发明的制冷剂比R407C更环保，具有更好的循环性能，可以作为R407C的理想替代品。
本发明的有益成果在于：本发明提出的制冷剂的热力性质与R134a相似，只需对原R134a系统稍加改动就可直接充灌替换R134a，替换成本小，而且本发明的制冷剂比R134a更环保，循环性能更好，可以作为R134a的理想替代品。
以上所述仅是本发明的一些具体实施方案，但对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂，其特征在于：由1,1,1,2-四氟乙烷、2,3,3,3-六氟丙烯和丙烷组成，在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为10％-40％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为10％-40％和所述丙烷的质量百分比浓度为20％-50％，所述三种组分的质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂，其特征在于：在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为20％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为40％和所述丙烷的质量百分比浓度为20％。
3.根据权利要求1所述应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂，其特征在于：在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为30％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为20％和所述丙烷的质量百分比浓度为50％。
4.根据权利要求1所述应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂，其特征在于：在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为30％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为30％和所述丙烷的质量百分比浓度为40％。
5.根据权利要求1所述应用于空调/热泵系统中的三元混合制冷剂，其特征在于：在所述三元混合制冷剂中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的质量百分比浓度为40％、所述2,3,3,3-六氟丙烯的质量百分比浓度为30％和所述丙烷的质量百分比浓度为30％。
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