CN113969139B - 一种制冷制热性能优异的环保型制冷组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制冷制热性能优异的环保型制冷组合物，所述环保型制冷组合物包括：(a)1‑30％的氟乙烷；(b)1‑60％的1,1,2‑三氟乙烯；(c)1‑25％的第三组分，所述第三组分选自1,1‑二氟乙烷和/或二氟甲烷；(d)1‑50％的第四组分，所述第四组分选自三氟碘甲烷、氟甲烷或二氧化碳中的至少一种。本发明环保型制冷组合物的ODP值为0，GWP值≤200，且同时具有优异的制冷和制热性能，可作为替代R410A的制冷剂，尤其适用于作为新能源汽车空调的传热介质。
Description
技术领域
本发明涉及制冷剂领域，特别涉及一种包括氟乙烷、1,1,2-三氟乙烯、1,1-二氟乙烷和/或二氟甲烷、以及三氟碘甲烷、氟甲烷和二氧化碳中至少一种的环保型制冷组合物，所述环保型组合物适于用作热泵、空调的传热工质，特别适于代替R410A用作新能源汽车空调系统的传热工质。
背景技术
2017年11月，《蒙特利尔》基加利修正案达成生效条件，这一旨在削减HFCs物质的国际公约于2019年1月1日正式生效，这就意味着目前常用HFCs及由HFCs组成的组合物，在全球范围内面临受控并逐步削减，即开发低GWP的新型环保制冷剂是未来发展趋势。
新能源汽车一般包括混合动力电动汽车和纯电动汽车，其不同于常规燃汽油的汽车，新能源汽车由于没有发动机或者不能完全利用发动机余热，制热时采用PTC加热，会严重缩短新能源汽车续航里程，并不可取。在此情况下，高效节能的热泵空调系统应运而生。目前新能源汽车热泵空调系统的冷媒主要有HFC-134a、HFO-1234yf、CO2和R410A。HFC-134a和HFO-1234yf虽然具有较好的制冷性能，但其低温制热性能差；CO2虽然制冷量大，但其压力过高，系统成本大大增加，且其热泵空调系统设计复杂；R410A的制冷性能和制热性能良好，但其GWP为2088，面临削减并逐渐淘汰。因此，开发制冷性能、制热性能双优的环境友好型冷媒迫在眉睫。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种同时具有优异的制冷性能和制热性能，且环境性能良好(ODP值为0，GWP值≤200)的环保型制冷组合物。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种制冷制热性能优异的环保型制冷组合物，所述环保型制冷组合物包括：
(a)1-30％的氟乙烷；
(b)1-60％的1,1,2-三氟乙烯；
(c)1-25％的第三组分，所述第三组分选自1,1-二氟乙烷和/或二氟甲烷；
(d)1-50％的第四组分，所述第四组分选自三氟碘甲烷、氟甲烷或二氧化碳中的至少一种。
优选地，所述环保型制冷组合物包括：
(a)1-20％的氟乙烷；
(b)1-40％的1,1,2-三氟乙烯；
(c)1-22％的第三组分；
(d)1-40％的第四组分。
更为优选地，所述环保型制冷组合物包括：
(a)5-15％的氟乙烷；
(b)20-40％的1,1,2-三氟乙烯；
(c)10-22％的第三组分；
(d)20-38％的第四组分。
作为一种优选地实施方式，所述环保型制冷组合物包括：5-15％的氟乙烷，30-40％1,1,2-三氟乙烯，20-22％1,1-二氟乙烷和20-35％三氟碘甲烷。
本发明的环保型制冷组合物的ODP值为0，GWP值≤200。作为优选地，环保型制冷组合物的GWP值≤150。
需要说明的是，本发明组分的百分含量均为质量百分比。ODP值以CFC-11作为基准值1.0，GWP值以CO2作为基准值1.0(100年)。
本发明的环保型制冷组合物可作为传热工质，应用于制冷热备或制热设备，如用于空调、热泵。
更为优选地，所述环保型制冷组合物用于汽车空调系统，其适用工况为蒸发温度可低至-25～-30℃，冷凝温度可高至45-60℃。
最为优选地，本发明的环保型制冷组合物尤其适于作为新能源汽车空调系统的传热工质，且代替R410A用于新能源汽车空调系统时，无需改变设备的主要部件，可直接用于原使用R410A的空调系统中。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.本发明的环保型制冷组合物，同时具有优异的制冷性能和制热性能，且ODP值为0，GWP值≤200，环境友好。
2.本发明的环保型制冷组合物作为传热工质用于新能源汽车空调系统时，可直接代替R410A使用，无需改变设备的主要部件。
本发明的环保型制冷组合物作为传热工质用于新能源汽车空调系统时，具有与R410A相当或更高的容积制冷量、制冷能效比、容积制热量和制热能效比，且GWP值远低于R410A。
附图说明
图1为本发明实施例环保型制冷组合物应用于新能源汽车热泵空调系统的循环示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
本发明提供的制冷组合物，其制备方法是将氟乙烷(R161)、1,1,2-三氟乙烯(R1123)、第三组分和第四组分按照一定配比在液相状态下进行物理混合。
所述第三组分选自1,1-二氟乙烷(R152a)和/或二氟甲烷(R32)；
所述第四组分选自三氟碘甲烷(CF3I)、氟甲烷(R41)和二氧化碳(CO2)中的至少一种。
本发明实施例1-9的环保型组合物组分配比如表1所示，各实施例的基本物性如表2所示。
表1各实施例组合物的组分配比
表2各实施例组合物的基本物性
图1示意性地给出了本发明环保型制冷组合物应用于新能源汽车热泵空调系统的制冷循环与制热循环，具体如下：
新能源汽车热泵空调启动后，电机1对压缩机2做功。制冷时，压缩机2吸入低温低压制冷剂蒸气，压缩为高温高压蒸气，通过四通阀3后进入车外换热器6，换热后经节流阀5降温降压，之后进入车内换热器4，低温低压制冷剂吸热后沸腾再次被压缩机2吸入，重复上述过程，从而达对车内制冷的效果。
制热时，经压缩机2压缩后的高温高压蒸气，通过四通阀3后进入车内换热器4，对车内环境释放热量，再经节流阀5降温降压后进入车外换热器6，低温低压制冷剂吸热后沸腾再次被压缩机2吸入，重复上述过程，从而达对车内制热的效果。
表3给出了本发明实施例的环保型制冷组合物和R410A应用于上述新能源汽车热泵空调系统时，在相同工况下的制冷、制热性能情况，所述工况如下：制冷工况：蒸发温度5℃，冷凝温度40℃，过冷度和过热度均为5℃；制热工况：蒸发温度-20℃，冷凝温度40℃，过冷度和过热度均为5℃。
表3各实施例的组合物与R410A的制冷/制热性能对比
上表3中的容积制冷量、制冷能效比、容积制热量和制热能效比的数据，均为跟R410A相比的比值，制热排气温度为实际测量值。
由上表3可知，本发明提供的组合物在相同工况下，容积制冷量、制冷能效比、容积制热量和制热能效比，与R410A相当，个别实施例的容积制冷量和容积制热量优于R410A，具有良好的应用效果。
Claims (7)
1.一种制冷制热性能优异的环保型制冷组合物，其特征在于：所述环保型制冷组合物包括：
（a）1-8%的氟乙烷；
（b）35-45%的1,1,2-三氟乙烯；
（c）20-25%的二氟甲烷；
（d）25-40%的第四组分，所述第四组分选自三氟碘甲烷，或三氟碘甲烷和氟甲烷；
所述环保型制冷组合物的GWP值≤150；
所述环保型制冷组合物用于直接代替R410A使用。
2.根据权利要求1所述的制冷制热性能优异的环保型制冷组合物，其特征在于：所述环保型制冷组合物包括：
（a）1-5%的氟乙烷；
（b）40-45%的1,1,2-三氟乙烯；
（c）20-22%的二氟甲烷；
（d）30-35%的第四组分。
3.权利要求1或2所述的环保型制冷组合物作为传热工质的应用，其特征在于：所述环保型制冷组合物用于制冷热备或制热设备。
4.根据权利要求3所述的环保型制冷组合物作为传热工质的应用，其特征在于：所述环保型制冷组合物用于空调、热泵。
5.根据权利要求4所述的环保型制冷组合物作为传热工质的应用，其特征在于：所述环保型制冷组合物用于新能源汽车空调系统。
6.根据权利要求5所述的环保型制冷组合物作为传热工质的应用，其特征在于：所述环保型制冷组合物用于新能源汽车空调系统时，适用工况蒸发温度低至-25～-30℃，冷凝温度高至45～60℃。
7.根据权利要求6所述的环保型制冷组合物作为传热工质的应用，其特征在于：所述环保型制冷组合物代替R410A用于新能源汽车空调系统。
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| WO2024090387A1 (ja) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | Ａｇｃ株式会社 | 熱サイクル用作動媒体及び熱サイクルシステム用組成物 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109689831A (zh) * | 2016-09-07 | 2019-04-26 | Ａｇｃ株式会社 | 热循环用工作介质、热循环系统用组合物以及热循环系统 |
| CN110591651A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种制冷剂组合物其可用于家用空调 |
| CN110741062A (zh) * | 2017-06-02 | 2020-01-31 | 阿科玛法国公司 | 基于三氟乙烯的组合物及其用途 |
| WO2020071380A1 (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Ａｇｃ株式会社 | 熱サイクルシステム用組成物および熱サイクルシステム |
| CN111133259A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-05-08 | 日立江森自控空调有限公司 | 制冷循环装置 |
| WO2020099857A1 (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | Mexichem Fluor S.A. De C.V. | Compositions |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109689831A (zh) * | 2016-09-07 | 2019-04-26 | Ａｇｃ株式会社 | 热循环用工作介质、热循环系统用组合物以及热循环系统 |
| CN110741062A (zh) * | 2017-06-02 | 2020-01-31 | 阿科玛法国公司 | 基于三氟乙烯的组合物及其用途 |
| CN111201298A (zh) * | 2017-10-12 | 2020-05-26 | 科慕埃弗西有限公司 | 包含二氟甲烷、四氟丙烯和二氧化碳的组合物及其用途 |
| CN111133259A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-05-08 | 日立江森自控空调有限公司 | 制冷循环装置 |
| WO2020071380A1 (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Ａｇｃ株式会社 | 熱サイクルシステム用組成物および熱サイクルシステム |
| WO2020099857A1 (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | Mexichem Fluor S.A. De C.V. | Compositions |
| CN110591651A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种制冷剂组合物其可用于家用空调 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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