CN1255504C - 一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质 - Google Patents

一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质 Download PDF

Info

Publication number
CN1255504C
CN1255504C CN 200410018831 CN200410018831A CN1255504C CN 1255504 C CN1255504 C CN 1255504C CN 200410018831 CN200410018831 CN 200410018831 CN 200410018831 A CN200410018831 A CN 200410018831A CN 1255504 C CN1255504 C CN 1255504C
Authority
CN
China
Prior art keywords
high temperature
temperature heat
mixing medium
moderate
hfes
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 200410018831
Other languages
English (en)
Other versions
CN1563255A (zh
Inventor
王怀信
马利敏
郑臣明
张宇
杨强
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 200410018831 priority Critical patent/CN1255504C/zh
Publication of CN1563255A publication Critical patent/CN1563255A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1255504C publication Critical patent/CN1255504C/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)

Abstract

一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，适合作为冷凝温度为60-120℃的中高温热泵系统的制冷剂。该混合工质可由R13I1，HFC134a，CHF2OCHF2(HFE134)，CH2FOCHF2(HFE143)，HFC152a，HFC245ca，HFC254cb，HFC236ea物质组成，按不同的质量比例组成的二元和三元混合物。本发明不破坏臭氧层，温室效应势较低，符合环保要求，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系统，又可将新工质直接应用于原HCFC22空调机组。

Description

一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质
                         技术领域
本发明属于热泵或制冷、空调系统中的制冷剂，尤其涉及到作为冷凝温度为60-120℃的中高温热泵系统中的制冷工质。
                         背景技术
对于生产和生活中大量存在的、对热能品位要求相对较低(温度为60-160℃)的用能环节，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。当前，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，而制约其发展的关键问题之一，就是缺乏适合的循环工质。以往曾用作高温热泵系统工质的物质有CFC11、CFC113、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。目前应用较多的以HCFC22或其替代物R407C、R410A等为工质的空调-热泵系统，能够提供的热水最高温度为50-55℃(温度再高不但使循环性能恶化，而且如果超过系统的压力和排温上限容易造成事故)，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℃的中高温热泵系统应用而研制的，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组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：一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质可由三氟碘甲烷(R13I1)，1，1，1，2-四氟乙烷(HFC134a)，CHF2OCHF2(HFE134)，CH2FOCHF2(HFE143)，1，1-二氟乙烷(HFC152a)，1，1，2，2，3-五氟丙烷(HFC245ca)，(HFC254cb)物质组成。各物质的基本参数如表1所示。一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质具体内容如下。
1.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和1，1，2，2-四氟丙烷组成，质量百分比为(40-96)∶(0-30)∶(4-60)。
2.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，2，2-四氟丙烷组成，质量百分数为(0-60)∶(40-95)∶(5-60)。
3.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1-二氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，2，2-四氟丙烷组成，质量百分比为(5-45)∶(45-85)∶(10-55)。
4.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和1，1，2，2，3-五氟丙烷组成，质量百分比为(45-90)∶(0-40)∶(10-55)。
5.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，2，2，3-五氟丙烷组成，质量百分比为(0-40)∶(62-98)∶(2-38)。
6.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1-二氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，2，2，3-五氟丙烷组成，质量百分比为(4-37)∶(60-95)∶(3-36)。
7.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和1，1，1，2，3，3-六氟丙烷组成，质量百分比为(10-95)∶(0-30)∶(5-90)。
8.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，1，2，3，3-六氟丙烷组成，质量百分数为(0-60)∶(30-95)∶(10-70)。
9.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由三氟碘甲烷、1，1-二氟乙烷和1，1，1，2，3，3-六氟丙烷组成，质量百分数为(0-57)∶(5-38)∶(5-62)，其中三氟碘甲烷的质量百分数不为零。
10.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和CHF2OCHF2组成，质量百分数为(40-90)∶(0-45)∶(10-60)。
11.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1-二氟乙烷、三氟碘甲烷和CHF2OCHF2组成，质量百分数为(3-35)∶(60-92)∶(5-45)。
12.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和CHF2OCHF2组成，质量百分数为(1-40)∶(20-98)∶(1-40)。
13.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和CH2FOCHF2组成，质量百分数为(45-95)∶(0-50)∶(5-55)。
14.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和CH2FOCHF2组成，质量百分数为(45-90)∶(5-40)∶(5-50)。
15.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由三氟碘甲烷、1，1-二氟乙烷、CH2FOCHF2组成，质量百分数为(50-98)∶(0-35)∶(2-50)。
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)符合环保要求：本发明的ODP等于零，多数混合工质中的GWP较低。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，中高温热泵系统设计中可采用HCFC22的空调压缩机，无需为本发明工质另行专门设计压缩机。(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基本在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3600kJ/m3以上，循环性能优良。换热器负荷与HCFC22空调系统相近，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中高温热泵机组，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
  R13I1 三氟碘甲烷   CF3I   195.9   -21.83   123.29   3.953   0   -
  HFC134a 1，1，1，2-四氟乙烷   CF3CH2F   102.03   -26.15   101.06   4.056   0   1300
  HFE134 -   CHF2OCHF2   118.00   4.67   153.4   3.751   0   -
  HFE143 -   CH2FOCHF2   100.0   30.06   186.83   4.141   0   -
  HFC152a 1.1-二氟乙烷   CHF2CH3   66.05   -24.15   113.29   4.520   0   150
  HFC245ca 1，1，2，2，3-五氟丙烷   CF2HCF2CH2F   134.0   25.00   178.40   3.885   0   -
  HFC254cb 1，1，2，2-四氟丙烷   CF2HCF2CH3   116.03   -0.78   146.10   3.753   0   -
  HFC236ea 1，1，1，2，3，3-六氟丙烷 CF3CHFCHF2   152.01   6.50   141.10   3.533   0   -
                                                具体实施方式
以下实施例中混合工质的各组元组分均指质量百分数。
实施例1：取43％HFC134a、3％HFC152a和54％HFC254cb在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例2：取6％HFC134a、72％R13I1和22％HFC254cb，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例3：取7％HFC152a、70％R13I1和23％HFC254cb，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例4：取49％HFC134a、13％HFC152a和38％HFC245ca，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例5：取14％HFC134a、40％R13I1和46％HFC245ca，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例6：取8％HFC152a、70％R13I1和22％HFC245ca，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例7：取21％HFC134a、11％HFC152a和68％HFC236ea，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例8：取12％HFC134a、62％R13I1和26％HFC236ea，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例9：取31％R13I1、21％HFC152a和48％HFC236ea，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例10：取49％HFC134a、6％HFC152a和45％HFE134，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例11：：取79％R13I1和21％HFE134，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例12：取32％HFC134a、31％R13I1和37％HFE134，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例13：取13％HFC134a、71％R13I1和16％HFE143，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例14：取62％HFC134a、7％HFC152a和31％HFE143，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例15：取74％R13I1、9％HFC152a和17％HFE143，常温下进行物理混合后作为制冷剂。
若热泵系统的设计工况取为：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，取适当排气过热度以保证避免湿压缩，)，过冷温度为5℃，压缩过程定熵效率为75％，根据循环计算，上述15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   实施例4   实施例5
  蒸发压力/MPa   0.605   0.617   0.618   0.519   0.347
  冷凝压力/MPa   2.062   1.963   1.968   1.955   1.341
  压比   3.41   3.18   3.18   3.77   3.87
  排气温度/℃   97.7   101.2   106.1   112.3   107.2
  COP   3.90   4.00   4.06   4.14   4.35
  供热量/kJ/kg   137.0   88.5   98.6   177.3   138.9
  单位容积制热量/kJ/m3   3894   3916   4014   3951   2839
参数与性能 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9   实施例10
  蒸发压力/MPa   0.493   0.513   0.608   0.563   0.611
  冷凝压力/MPa   1.717   1.883   2.027   1.960   2.110
  压比   3.48   3.67   3.33   3.48   3.45
  排气温度/℃   109.8   97.8   101.6   102.0   111.1
  COP   4.20   3.93   3.92   3.99   4.23
  供热量/kJ/kg   113.2   131.1   89.0   124.7   154.6
  单位容积制热量/kJ/m3   3620   3528   3911   3826   4218
  参数与性能   实施例11   实施例12   实施例13   实施例14   实施例15
  蒸发压力/MPa   0.565   0.583   0.481   0.497   0.472
  冷凝压力/MPa   1.807   1.978   1.715   1.917   1.674
  压比   3.20   3.39   3.57   3.86   3.54
  排气温度/℃   111.1   110.6   116.7   117.5   118.4
  COP   4.36   4.28   4.42   4.39   4.46
  供热量/kJ/kg   91.6   127.5   120.4   199.2   127.8
  单位容积制热量/kJ/m3   3821   4023   3628   3925   3601

Claims (15)

1.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和1，1，2，2-四氟丙烷组成，质量百分比为(40-96)∶(0-30)∶(4-60)。
2.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，2，2-四氟丙烷组成，质量百分数为(0-60)∶(40-95)∶(5-60)。
3.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1-二氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，2，2-四氟丙烷组成，质量百分比为(5-45)∶(45-85)∶(10-55)。
4.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和1，1，2，2，3-五氟丙烷组成，质量百分比为(45-90)∶(0-40)∶(10-55)。
5.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，2，2，3-五氟丙烷组成，质量百分比为(0-40)∶(62-98)∶(2-38)。
6.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1-二氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，2，2，3-五氟丙烷组成，质量百分比为(4-37)∶(60-95)∶(3-36)。
7.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和1，1，1，2，3，3-六氟丙烷组成，质量百分比为(10-95)∶(0-30)∶(5-90)。
8.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和1，1，1，2，3，3-六氟丙烷组成，质量百分数为(0-60)∶(30-95)∶(10-70)。
9.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由三氟碘甲烷、1，1-二氟乙烷和1，1，1，2，3，3-六氟丙烷组成，质量百分数为(0-57)∶(5-38)∶(5-62)，其中三氟碘甲烷的质量百分数不为零。
10.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和CHF2OCHF2组成，质量百分数为(40-90)∶(0-45)∶(10-60)。
11.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1-二氟乙烷、三氟碘甲烷和CHF2OCHF2组成，质量百分数为(3-35)∶(60-92)∶(5-45)。
12.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和CHF2OCHF2组成，质量百分数为(1-40)∶(20-98)∶(1-40)。
13.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、三氟碘甲烷和CH2FOCHF2组成，质量百分数为(45-95)∶(0-50)∶(5-55)。
14.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷和CH2FOCHF2组成，质量百分数为(45-90)∶(5-40)∶(5-50)。
15.一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质，其特征是所述混合工质由三氟碘甲烷、1，1-二氟乙烷、CH2FOCHF2组成，质量百分数为(50-98)∶(0-35)∶(2-50)。
CN 200410018831 2004-04-05 2004-04-05 一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质 Expired - Fee Related CN1255504C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200410018831 CN1255504C (zh) 2004-04-05 2004-04-05 一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200410018831 CN1255504C (zh) 2004-04-05 2004-04-05 一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1563255A CN1563255A (zh) 2005-01-12
CN1255504C true CN1255504C (zh) 2006-05-10

Family

ID=34479550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200410018831 Expired - Fee Related CN1255504C (zh) 2004-04-05 2004-04-05 一种含有HFCs和HFEs的中高温热泵混合工质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1255504C (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN102504764A (zh) * 2011-11-08 2012-06-20 天津大学 适用于燃气机热泵系统的环保制冷剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN1563255A (zh) 2005-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1896174A (zh) 一种替代cfc－12的环保型制冷剂
CN1233780C (zh) 一种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
CN102911642A (zh) 含有异丁烷（R600a）的中高温热泵混合工质
CN101892033A (zh) 含有碳氢化合物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
CN1793276A (zh) 一种用于中低温制冷系统的环保型制冷剂
CN101486893B (zh) 适用于高温环境制冷空调装置的混合制冷剂
CN1233779C (zh) 一种高温热泵混合工质
CN1328350C (zh) 含有HFC245fa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
CN100347265C (zh) 臭氧破坏潜能为零的热泵混合工质
CN1313559C (zh) 用于中高温热泵的三元混合工质
CN100489051C (zh) 一种三元混合制冷剂组合物
CN1563253A (zh) 一组含有HFCs的高温热泵混合工质
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
CN102161881A (zh) 一种三元混合制冷剂组合物
CN1782015A (zh) 一组含有hfc143的中高温热泵混合工质
CN1782017A (zh) 一组含有三氟碘甲烷的中高温热泵混合工质
CN1654588A (zh) 含有HCFC－142b(一氯－1,1－二氟乙烷)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
CN1159406C (zh) 一种高温水源热泵的制冷工质
CN1654587A (zh) 含有hfe－143(ch2fochf2)的中高温热泵混合工质
CN114507508B (zh) 一种热泵混合工质的应用

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