TW202233798A - 熱泵冷媒 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由二氧化碳組成,及
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) 可任選之組分,其選自由以下組成之群:HFC227ea、HFC152a、HFC32及其等混合物。
Description
本發明係關於熱泵冷媒,其可有寬固有滑移及極寬滑移的冷媒組合物,尤其(但非專門地),其可具有GWP小於400、較佳小於150且更佳小於10的組合物。冷媒可用於各種應用,包括冷凍、空調及熱泵過程。此等應用統稱為熱泵。
本發明之實施例係以逆向朗肯循環(Reverse Rankine Cycle,RRC)操作。
RRC設備為熟習此項技術者所熟知。其最簡單形式係由蒸發器組成,在蒸發器中,液/氣雙相冷媒在較低壓力及溫度下蒸發,從而自鄰近散熱片吸收熱量。來自蒸發器之蒸氣被抽吸至壓縮機中,在壓縮機中被壓縮至較高壓力及較高溫度。蒸氣接著進入冷凝器,在冷凝器中藉由排熱到鄰近散熱片而冷凝成液體。該較高壓力和溫度之液體通過膨脹裝置,將其壓力降低至等同蒸發器之壓力,且液體之一部分蒸發,從而降低其溫度。液體與蒸氣之兩相混合物進入蒸發器而繼續循環。
RRC之另一名稱係『蒸氣再壓縮式壓縮』循環(VRC)。
非共沸冷媒組合物在恆定壓力下在一定溫度範圍內蒸發且冷凝。此範圍稱為『溫度滑移』或簡稱『滑移』。但在先前技術中可發現,術語『滑移』存在令人困惑的不同定義。舉例而言,術語『滑移』可定義為在指定恆定壓力下起泡點與露點之間的溫度差。以此方式定義,「滑移」純粹為冷媒之熱力學特性且與設備及操作條件無關。在本說明書中,在絕對壓力值為1個大氣壓下起泡點與露點之間的差值稱為摻合物之『熱力學滑移』。
或者,蒸發器中之『滑移』可指進入溫度與露點之間的差值,該值一定小於熱力學滑移且取決於操作條件及設備設計以及摻合物之組成。在冷凝器中,滑移為露點與起泡點之間的差值,且亦取決於操作條件﹑設備設計以及摻合物之組成。
在本說明書中,術語「固有溫度滑移」係指假定不存在壓降,在蒸發器或冷凝器中雙相傳熱區域之起點與終點之間的溫度差。若蒸發器或冷凝器已經『溢流(flooded)』,液相與氣相同時沿整條DX熱交換器盤管存在,則滑移為熱交換器之末端之間的溫度差。該值將小於由先前定義給出之值。
在一些熱泵中,可利用冷媒滑移,使用稱為勞侖茲循環(Lorentz Cycle)的RRC/VRC發生來提高其效能。在本說明書中,提及RRC/VRC名稱亦將涵蓋勞侖茲循環。
在本說明書中,熱力學溫度滑移可如下分類:
1. 可忽略的滑移 - 小於0.5 K
2. 小滑移 - 0.5 K至2.0 K
3. 中等滑移 - 大於2.0 K至5.0 K
4. 寬滑移 - 大於5 K至10.0 K
5. 極寬滑移 - 大於10.0 K
本發明之組合物可具有寬或極寬的熱力學溫度滑移。
在真實熱交換器中,必定存在壓降以保持冷媒流動。此引起『壓力誘導溫度滑移』。固有滑移與壓力誘導滑移組合而得到實際滑移。在蒸發器中,固有滑移與壓力誘導滑移發揮作用的方向相反,因此在雙相蒸發區域中,實際溫度滑移小於固有溫度滑移。但在雙相流動冷凝區域中,固有滑移與壓力誘導滑移發揮作用的方向相同。因此,兩種滑移的作用是相加的,使得實際溫度滑移大於固有溫度滑移。為方便起見,在本說明書中,除非另外說明,否則術語「滑移」將視為意謂「固有溫度滑移」。此含義符合熟習此項技術者之慣例及實務,此項技術中通常忽略壓力誘導滑移的作用。若考慮固有滑移與壓力誘導滑移組合產生的淨滑移,則其將稱為『實際滑移』。
若一種非共沸物經美國採暖與製冷工程師學會(American Society of Heating and Refrigeration Engineers,ASHRAE)登記,則其被給予「R4XX」編號。儘管一些摻合物在形式上為非共沸物,例如R404A及R410A,但其具有通常小於1 K之滑移且歸類為「近共沸物」。出於實務目的,其可視為共沸物。
咸信滑移小於5 K且較佳小於1 K之共沸物樣組合物為熱泵系統高效且可靠操作所必需的。本發明人已意外地發現,具有大於5 K且甚至大於10 K之熱力學滑移的非共沸組合物可令人滿意地用於特別設計之單元中。
有多種冷媒可供市購以用於熱泵設備。對於冷凝壓力小於2巴絕對壓力之冷卻器,可採用低揮發性冷媒,諸如R123 (bp 28℃)。對於冷卻器及中等溫度冷凍,可使用R1234ze(E),而對於汽車空調,R1234yf可為較佳。一些此等冷媒存在某些缺點。R123具有0.06之ODP及77之GWP,因此正被逐步淘汰。R1233zd(E) (bp 18.3℃ ODP 0;GWP 1)為R123之潛在替代物,但其冷凝壓力可超過2巴絕對壓力。
R404A及R507廣泛用於冷凍,且R410A廣泛用於空調及熱泵。就能源效率、不可燃性、低毒性及熱力學特性而言,這些為極佳冷媒。然而,其具有大於2000之全球暖化潛勢(GWP),且因此被視為環保方面不可接受的。全球正在引入法規以減少其使用且最終可將其淘汰。歐盟(EU)及其他地區已強制推行GWP配額及/或徵稅以逐漸減少R404A、R507及R410A以及其他HFC冷媒之可用性。EU之含氟氣體法規基於其GWP大幅減小冷媒的可出售之體積。EU亦已限制一些使用GWP高於150的冷媒的應用。
R32正作為R410A之替代物引入,但仍具有675之不可接受之高之GWP且可燃(ASHRAE評級為A2L)。R13B1 (bp -58℃)為具有10之極高ODP (同一量表上,R11的ODP為1)及6900之GWP的極低溫冷媒。R22為極佳冷媒,但因其ODP為0.055而被逐步淘汰。
全球暖化潛勢極低之R1234yf在熱力學上係全球暖化性高之R134a的良好匹配物,且已在移動(車輛)空調系統中替代後者。儘管如此,R1234yf是可燃的,其ASHRAE安全性分類為A2L,且其可燃性使得業界抗拒採用,其中一些車輛製造商強烈提倡用二氧化碳,儘管二氧化碳的操作壓力為至少100巴、能源效率較低、即使輕微的洩漏亦容易降低效能以及高的壓縮機起動轉矩可能導致小型內燃機失速。
氨、烴及二氧化碳為用於冷凍及空調系統之公認流體,且具有比氫氟碳化物(HFC)顯著地更低的GWP。然而,其亦為有毒或可燃的或兩者兼有(在氨之情況下)。除在公共場所(諸如超市)中存在重大安全危害之外,可燃烴僅可於聯合第二冷凍迴路時安全地使用。此降低能源效率﹑增加成本,且因裝填量少而嚴重限制烴之最大冷卻負荷。CO
2必須在系統之高壓側以跨臨界狀態使用以允許熱量排至環境空氣。壓力通常超過100巴絕對壓力,導致能源損耗且投資成本亦顯著高於習知R404A、R507及R410A系統。
儘管HFC對全球增溫的作用小於CO
2及甲烷,但HFC受到EU之含氟氣體法規及蒙特利爾議定書基加利修正案(Kigali amendment to the Montreal Protocol)管控,以便逐漸減少使用HFC且最終可將其淘汰。世界對於安全有效及實用的HFC之全球使用已變得習慣,但限制使用HFC的國際法規的限制條件愈來愈多,正在給原始設備製造商(OEM)對於選擇可長期使用的冷媒帶來很大的不確定性。此不確定性正在抑制改良之熱泵技術的開發。本發明之一目標為解決改良之熱泵技術的開發問題。
熱泵技術自19世紀中葉其誕生開始,一直以單一組分或共沸冷媒為主導,這一趨勢延續至今。在19世紀70年代,氨成為主要工業冷媒,接著為二氧化碳、二氧化硫、氯甲烷及烴。在20世紀30年代引入安全得多的CFC及HCFC以及引入單一組分冷媒CFC-12、CFC-114及HCFC-22及共沸物R500及R502使得冷凍及空調快速發展。
設備經特別設計以最佳化單一組分及共沸冷媒之效能,因此預期其他新冷媒符合此等工程準則。基本特徵為此等冷媒在恆定溫度下及在恆定壓力下蒸發並冷凝。此特徵被冷媒供應商所提供的飽和度表﹑過熱表及壓焓圖表強調,並在整個行業中為OEM及維修技工所使用,以最優化現有的設備操作。但受到早期冷媒開發影響的此等限制性準則阻礙了新冷媒的採用,該等新冷媒結合了對環境影響低與使用時危害低及可接受的熱泵效能的特徵。本說明書揭示了熱力學溫度滑移大於5K的冷媒,所謂的「寬滑移冷媒」或滑移甚至更高之『極寬滑移冷媒』,可克服如何提供新冷媒的問題,該等新冷媒結合了對環境影響低與使用時之危害低及可接受的熱泵效能的特徵。
在本說明書中,全球增溫潛勢(GWP)的數值係指如政府間氣候變化專門委員會第四次評估報告(Inter-Governmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report)中所含之100年時程積分值(Integrated Time Horizon,ITH)。
根據本發明,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分二氧化碳,及
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯;或其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)及HFO1243zf或其等混合物;及
d) 可任選之組分,其選自:HFC-227ea、HFC-152a、HFC-32或其等混合物。
本發明之冷媒可具有至多400之全球增溫潛勢。
在本說明書中,除非另外說明,否則百分比或其他量以質量計。量係選自所指定之任何範圍至總計100%。壓力以絕對壓力巴(bara)給出。
術語『氫氟-烯烴』可簡寫為『HFO』,且包含含有氫、氟及碳原子及可任選之氯及溴原子的化合物。
在本說明書中使用的術語「由……組成」係指僅包括所述成分之組合物,不考慮任何痕量之雜質。
在本說明書中使用的術語「基本上由……組成」係指由所述成分組成的組合物,其中可能添加少量的任何其他成分,不實質上改變該組合物的基本冷媒特性的。此等組合物包括由所述成分組成之組合物。由所述成分組成之組合物可尤為有利。
本發明係關於極低GWP摻合物,其尤其(但非專門地)為可用於新的冷凍、空調及熱泵系統中之組合物。
摻合物的臭氧耗竭潛勢為零,因此對平流層臭氧無不良影響。摻合物額外或替代地具有400或更低、較佳150或更低且更佳低於10之GWP。
一種用於對冷媒之相對可燃性進行評級的方法係由ASHRAE 34委員會的量表提供,該量表簡單地將冷媒分類為四個可燃性類別,
1類 不傳播火焰
2L類 較低可燃性
2類 可燃
3類 較高可燃性
摻合物可具有A1 (不可燃)或者A2L (較低可燃性)之ASHRAE安全性分類,該分類與其小於400、較佳小於150且最佳小於10的低GWP及高效率組合,提供新穎的特性組合。本發明尤其係關於含有一種或多種氫氟-烯烴(HFO)之冷媒組合物。
ASHRAE量表未進一步區分各類別內之可燃性程度。但藉由考慮摻合物之可燃性下限(LFL)則可做到。空氣中的冷媒蒸氣在大氣壓力及溫度下之LFL為蒸氣可點燃之濃度範圍下限。若蒸氣無法點燃,則其在高達60℃之溫度下不具有LFL且其ASHRAE評級為1類。
本發明的冷媒可被稱為寬滑移或極寬滑移冷媒。
在一實施例中,高揮發性組分在比中等揮發性組分低至少10℃之溫度下具有1 atm之蒸氣壓,且中等揮發性組分在比低揮發性組分低至少10℃之溫度下具有1 atm之蒸氣壓。
在實施例中,高揮發性組分可在-80℃至-45℃範圍內之溫度下具有1 atm之蒸氣壓。
在一實施例中,中等揮發性組分可在-35℃至-15℃範圍內之溫度下具有1 atm之蒸氣壓。
在一實施例中,低揮發性組分可在0℃至40℃範圍內之溫度下具有1 atm之蒸氣壓。
在實施例中,最高及最低揮發性組分不可燃且中等揮發性組分可為可燃的。
不可燃組分之存在抑制一種或多種可燃組分之可燃性以使得該摻合物不可燃,其具有提高摻合物之可燃下限(LFL)之作用。具有ASHRAE安全性分類A2L之可燃組合物因存在一種或多種HFC組分而具有較高GWP,具備針對特定應用的額外有益特性,例如用較低全球增溫摻合物替換HFC,及類似技術特性。
在蒸氣滲漏或液體滲漏開始時,例如在根據ASHRAE 34標準可燃性測試標準指定之條件下,高揮發性不可燃CO
2抑制R32 (若存在)及可燃HFO組分及R152a (若存在)之可燃性。隨著滲漏繼續進行,CO
2及R32 (若存在)之濃度降低,而可燃HFO及R152a (若存在)及不可燃HFO之濃度增加。
滲漏初期存在的不可燃CO
2及滲漏後期存在的不可燃HFO將抑制較高揮發性HFO及HFC32及HFC152a (若存在)之可燃性。不可燃組分濃度較高的蒸氣及液體將具有較高LFL,因此可燃性較低,儘管ASHRAE類別仍為2L。較佳地,整個滲漏過程中不可燃組分相對於可燃組分之比率使得蒸氣組合物與液體組合物均始終不可燃,亦即,組合物皆符合ASHRAE安全性分類A1 1類。
特定言之,本發明係關於高揮發性不可燃組分CO
2及低揮發性(沸點>0℃)﹑極低GWP (<10)﹑不可燃HFO組分及中等揮發性組分(沸點大約-19℃)之摻合物,其為一系列低危害、環境良性摻合物,其能夠替換當今用於廣泛範圍之熱泵應用(包括(但不限於)冷凍、車輛及室內空調、熱量泵及低壓(<2巴絕對壓力)冷卻器)的市售冷媒並奠定共同基礎。二氧化碳/低揮發性HFO摻合物含有中等揮發性組分(沸點>-53℃且<-10℃)以使摻合物具備特定熱泵應用所必需的特性。
吾等發現此等冷媒組合物可用於熱泵應用,其中目前採用的GWP或ODP高得不可接受或具有可燃性的流體包括(但不限於) R13B1、R32、R410A、R404A、R507、R290 (丙烷)、R22、R1234yf、R600 (丁烷)、R600a (異丁烷)、HFO1224yd(Z)、HFO1224zd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1234ze(E)、HFO1336mzz(Z)及HFO1336mzz(E),但此等流體中有一些可為冷媒組合物中之組分。
在一實施例中,冷媒可由以下組分組成或基本上由以下組分組成:
高揮發性組分、中等揮發性組分以及低揮發性組分;其中高揮發性組分具有比中等揮發性組分高至少1大氣壓的蒸氣壓;且低揮發性組分具有比中等揮發性組分低至少1 atm的蒸氣壓。
在一實施例中,冷媒組合物由以下組成或基本上由以下組成:
不可燃的高揮發性組分,其由二氧化碳組成;
不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯,及其等混合物;
中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;
可任選之一種或多種組分,其選自由以下組成之群:HFC227ea、HFC32及HFC152a。
在一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由二氧化碳組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf,及其等混合物;及
d) 可任選之HFC,其選自由以下組成之群:HFC227ea、HFC152a HFC及其等混合物;
其中該高揮發性組分之量在5重量%至85重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至95重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在10重量%至90重量%範圍內;
其中HFC32存在時之量在2重量%至59重量%範圍內;
其中HFC227ea存在時之量在1重量%至12.4重量%範圍內;
其中HFC152a存在時之量在2重量%至10重量%範圍內。
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過400。
在一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由二氧化碳組成,
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c)中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)及HFO1243zf或其混合物;及
d) 可任選之HFC,其選自由以下組成之群:HFC32、HFC227ea、HFC152a及其等混合物;
其中該高揮發性組分之量在5重量%至60重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在10重量%至65重量%範圍內;
其中HFC32存在時之量在2重量%至59重量%範圍內;
其中HFC227ea存在時之量在1重量%至12.4重量%範圍內;
其中HFC152a存在時之量在2重量%至5重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過400。
在一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)及HFO1243zf及其等混合物;及
d) 可任選之HFC,其選自:HFC32、HFC152a及HFC227ea及其等混合物;
其中該高揮發性組分之量在5重量%至30重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在10重量%至65重量%範圍內;
其中HFC32存在時之量在22.2重量%至59重量%範圍內;
其中HFC227ea存在時之量在4.7重量%至12.4重量%範圍內;
其中HFC152a存在時之量在2重量%至10重量%範圍內;
及
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可大於150,但不超過400。
在一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) 可任選之HFC,其選自:HFC32、HFC152a及HFC227ea及其等混合物;
其中該高揮發性組分之量在5重量%至30重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在10重量%至65重量%範圍內;
其中HFC32存在時之量在2重量%至22重量%範圍內;
其中HFC227ea存在時之量在1重量%至4.7重量%範圍內;
其中HFC152a存在時之量在2重量%至5重量%範圍內;
及
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可大於14,但不超過150。
在本發明之一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) HFC32;
其中該高揮發性組分之量在5重量%至30重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在10重量%至60重量%範圍內;
其中HFC32之量在2重量%至22重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可大於14,但不超過150。
在本發明之一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) HFC32;
其中該高揮發性組分之量在6重量%至25重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在7重量%至30重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在40重量%至60重量%範圍內;
其中HFC32之量在10重量%至21.5重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可大於14,但不超過150。
在本發明之一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) HFC32;
其中該高揮發性組分之量在5重量%至15重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在6重量%至35重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在46重量%至55重量%範圍內;
其中HFC32之量在15重量%至21.5重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可大於14,但不超過150。
在一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) HFC227ea;
其中該高揮發性組分之量在5重量%至30重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在10重量%至65重量%範圍內;
其中HFC227ea之量在2重量%至4.7重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可大於64,但不超過150。
在本發明之一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由二氧化碳組成,
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
其中該高揮發性組分之量在5重量%至60重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在10重量%至75重量%範圍內;及
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過10。
在本發明之一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由二氧化碳組成,
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
其中該高揮發性組分之量在10重量%至50重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至35重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在12重量%至70重量%範圍內;及
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過10。
在本發明之一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
其中該高揮發性組分之量在10重量%至40重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在15重量%至55重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在7重量%至25重量%範圍內;及
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過10。
在本發明之一實施例中,冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
其中該高揮發性組分之量在20重量%至40重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在30重量%至55重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在7重量%至25重量%範圍內;及
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過10。
本發明之一實施例提供GWP小於400之冷媒,該冷媒所適合的系統包括具有針對R32及R410A使用之額定壓力的組件,該冷媒可用於新分離式空調單元中或改裝至現有分離式空調單元中。
在本發明之一實施例中,適於改裝現有分離式熱泵單元中之純R32的冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) HFC32;
其中該高揮發性組分之量在8重量%至19重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至8重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在39重量%至51重量%範圍內;
其中HFC32之量在35重量%至44重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%
其中該摻合物在40℃下之起泡點蒸氣壓不超過30巴絕對壓力。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可大於14,但不超過300。
本發明之一實施例提供GWP小於150之冷媒,其適用於當前由R404A服務之冷凍應用。較佳摻合物在35℃下具有不超過30巴絕對壓力之起泡點壓力。甚至更佳的摻合物在35℃下具有不超過20巴絕對壓力之起泡點壓力。
在本發明之一實施例中,適合於當前使用R404A之冷凍應用的冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) HFC32、HFC227ea或其混合物,
其中該高揮發性組分之量在10重量%至35重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至20重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在40重量%至80重量%範圍內;
其中HFC32存在時之量在18重量%至22重量%範圍內;
其中HFC227ea存在時之量在2重量%至4.5重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%
其中摻合物在35℃下之起泡點蒸氣壓不超過30巴絕對壓力。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過150。
本發明之一實施例提供GWP小於150之冷媒,其適用於當前由R410A及HFC32服務之冷凍應用。較佳摻合物在35℃下具有不超過35巴絕對壓力之起泡點壓力。甚至更佳的摻合物在35℃下具有不超過25巴絕對壓力之起泡點壓力。
在本發明之一實施例中,適合於當前使用HFC32及R410A之冷凍應用的冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) HFC32、HFC227ea或其混合物,
其中該高揮發性組分之量在8重量%至25重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至20重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在35重量%至70重量%範圍內;
其中HFC32存在時之量在18重量%至22重量%範圍內;
其中HFC227ea存在時之量在2重量%至5重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%;
及
其中摻合物在35℃下之起泡點蒸氣壓不超過35巴絕對壓力。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過150。
本發明之一實施例提供GWP小於10之冷媒,其適用於當前由R404A服務之冷凍應用。較佳摻合物在35℃下具有不超過30巴絕對壓力之起泡點壓力。甚至更佳的摻合物在35℃下具有不超過20巴絕對壓力之起泡點壓力。
在本發明之一實施例中,適合於當前使用R404A之冷凍應用的冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
其中該高揮發性組分之量在9重量%至35重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至12重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在39重量%至62重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%
其中摻合物在35℃下之起泡點蒸氣壓不超過30巴絕對壓力。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過10。
在本發明之一實施例中,提供GWP小於10之冷媒,其適用於當前由R410A及R32服務之冷凍應用。較佳摻合物在35℃下具有不超過45巴絕對壓力之起泡點壓力。甚至更佳的摻合物在35℃下具有不超過35巴絕對壓力之起泡點壓力。
在本發明之一實施例中,提供適合於當前使用R410A或R32之熱泵應用的冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) 其中該高揮發性組分之量在9重量%至30重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至25重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在39重量%至62重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%
其中該摻合物在35℃下之起泡點蒸氣壓不超過40巴絕對壓力。
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過10。
對於設備覆蓋面為重要因素之熱泵應用而言,例如船用冷凍或空調,高容量冷媒可為較佳的,但其可能需要額定為例如100巴之高壓組分。儘管以跨臨界循環操作之純CO
2可提供較高容量,但其能源效率會低於以逆向朗肯循環操作之本發明所提供摻合物。
本發明之一實施例提供GWP小於10之冷媒,其適用於當前由R404A、R410A及R32服務之高容量熱泵應用。
在本發明之一實施例中,適合於當前使用R404A、R410A或R32之冷凍應用的冷媒由以下組成或基本上由以下組成:
a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO
2組成;
b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物;
c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及
d) 其中該高揮發性組分之量在70重量%至85重量%範圍內;
其中該低揮發性組分之量在5重量%至25重量%範圍內;
其中該中等揮發性組分之量在5重量%至25重量%範圍內;
其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%
各組分之按百分比加權GWP份額的總和可不超過10。
本發明中所用之氫氟烯烴(HFO)包括:
HFO1234yf (2,3,3,3-四氟丙-1-烯);
HFO1234ze(E) (E-1,3,3,3-四氟丙-1-烯);
HFO1216 (六氟丙烯);
HFO1243zf (3,3,3-三氟丙-1-烯);
HFO1225ye(Z) (Z-1,2,3,3,3-五氟丙-1-烯);
HFO1224yd(Z) (Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯);
HFO1233zd(E) (E-1-氯-3,3,3-三氟-丙-1-烯);
HFO1233zd(Z) (Z-1-氯-3,3,3-三氟-丙-1-烯);
HFO1233xf (2-氯-3,3,3-三氟-丙-1-烯);
2-溴-3,3,3-三氟-丙-1-烯;
HFO1336mzz(Z) (Z-1,1,1,4,4,4-六氟-丁-1-烯;
HFO1336mzz(E) (E-1,1,1,4,4,4-六氟-丁-1-烯);
HFO1234ze(Z);
沸點為9.8℃之HFO1234ze(Z)可視為低揮發性HFO,但其不滿足本說明書中對低揮發性HFO不可燃的要求。然而,HFO1234ze(Z)與其他不可燃低揮發性HFO之不可燃混合物可用於本發明之組合物中。
HFO1224可為較佳的氫氟碳化物。
所列舉之低揮發性HFO之GWP值為極低的,例如在1至18範圍內。
AR4 | ||
GWP | ||
HFC125 | 3500 | |
HFO1224yd(Z) | 4 | |
HFC134a | 1430 | |
二氧化碳 | 1 | |
HFO1234yf | 1 | |
HFC227ea | 3220 | |
HFO1234ze(E) | 7 | |
HFC32 | 675 | |
HFO1336mzz(Z) | 9 | |
HFO1234ze(Z) | 1 | |
HFO1336mzz(E) | 18 | |
HFO1233zd(E) | 5 | |
HFC152a | 124 |
本說明書中所描述之設備包括冷凝器及蒸發器。此等設備可為『DX』型,其中冷媒從『盤管』之一端流動至另一端。『盤管』為常用的術語,係在熱交換器中所用之一段管。
在一實施例中,熱泵設備包含迴路,該迴路包括:
蒸發器、壓縮機、冷凝器、膨脹裝置及如本發明所主張之循環冷媒流體;
所述熱泵設備進一步包含根據本發明之冷媒流體;
其中該迴路包括以下組件中之一者或多者:
用於冷卻壓縮器之冷卻構件;
內部熱交換器(IHX),其將冷凝器與膨脹裝置之間流動之高壓流體的熱轉移至蒸發器與壓縮機之間流動的低壓流體。
該迴路可進一步包含為液體冷媒而設的儲液器。儲液器可位於蒸發器下游。
冷媒摻合物中使用CO
2的缺點可為提高排出溫度及降低組合物之能源效率。排出溫度高會造成過度的壓縮機磨損、減少可靠性及操作壽命。
可提供冷卻壓縮機之構件以控制壓縮機之排出溫度,從而維持其低於最大溫度,例如低於110℃,較佳低於100℃,且得到的效能率至少與使用CO
2、R32、R410A、R404A、R507、R1234yf、R134a、R1234ze(E)、R123、R1336mzz(Z)、R290、R600及R600a之現有設備相當。
可採用各種冷卻構件以冷卻壓縮機。可提供兩種或更多種冷卻構件之組合。
過度冷卻亦會造成壓縮機損壞。若液體冷媒在壓縮結束時仍存在,則液體冷媒在即將進入排出管線之前,會損壞排氣閥,或在極端情況下,造成可損壞壓縮機驅動機構之『液體鎖定』。
在本發明之有利實施例中,排出溫度及離開壓縮機之蒸氣溫度可高於冷媒在迴路之該點處的露點,例如高於露點之5℃或更高,例如高於露點之10℃或更高。此可用以將液體損壞壓縮機之風險降至最低。
冷卻構件可包含以下中之一者或多者:
1. 液體注入器,其經調適以將液體冷媒注入壓縮機中;
2. 與壓縮機熱接觸之冷卻套;
3. 壓縮機,在壓縮機封頭及/或主體中具有供流體流過的通道以移除冷媒壓縮所產生的熱量。
4. 注射液體冷媒,該液體冷媒自冷凝器末端與膨脹裝置之間的位置抽取並通過冷卻套或壓縮機封頭及/或主體中之通道。
5. 將來自冷凝器末端與膨脹裝置之間的液體冷媒注入壓縮機排出管中。
6. 與壓縮機熱接觸之冷卻盤管;
7. 與壓縮機熱接觸之熱管;
8. 與壓縮機熱接觸的熱虹吸管,及
9. 用於將冷蒸氣注入壓縮機中的構件。
可採用其他冷卻方式。
液體注射器可經配置以將液體冷媒注入吸入管線中或注入壓縮機之壓縮空間中。
各種壓縮機類型可結合本發明之寬滑移、低GWP摻合物使用。正排量類型之壓縮機可包括(但不限於)渦捲式、轉子式、可動葉片式、旋轉滾動活塞式、螺桿式、葉片式及往復式壓縮機。動態類型之壓縮可包括(但不限於)離心及軸向壓縮。驅動壓縮機之電動馬達可包含於共用殼體內。此組態被稱為封閉式或半封閉式壓縮機。若馬達位於壓縮機殼體外部,則此稱為開放式壓縮機。對於本發明之摻合物而言,為了降低排出溫度,較佳的壓縮機設計包括液體注入之供給:注入吸入口或注入壓縮體積中。或者,冷蒸氣可注入壓縮體積中。
蒸發器可為『溢流式』。在本說明書中,溢流式蒸發器意謂離開的冷媒可為液體與蒸氣的兩相混合物。在當今的多種冷凍及空調設備中,可將冷媒完全蒸發且隨後使其進一步過熱例如3至10K,例如5 K,以確保液體不進入吸入管線且隨後輸送至壓縮機。此通常藉由使用恆溫膨脹閥來達成,該恆溫膨脹閥之開啟程度因應儲氣感測器而變化,該儲氣感測器附接於蒸發器之後的吸入管線。調節該閥以便將離開壓縮機之蒸氣的過熱設定為特定值,例如3至10 K,例如5 K。若蒸發器冷卻負荷增加,感測器偵測到高於5 K之過熱,則開啟閥以允許更多冷媒進入蒸發器,從而將過熱恢復至預設值。熟習此項技術者瞭解,若過熱蒸氣進入壓縮機,則亦可使排出蒸氣過熱。
然而,對於本說明書中所揭示之寬滑移及極寬滑移的冷媒而言,使冷媒過熱可能不切實際。因此,蒸發器可為溢流式以使得離開的混合物作為兩相液體/蒸氣進入吸入管線。為了將額外份量的液體在吸入管線中蒸發,可加入內部熱交換器(IHX)以將自冷凝器返回之較熱的高壓冷媒的熱量轉移至膨脹裝置。可使離開IHX的冷媒過熱,使得其基本上不含有液相,由此確保無液體進入壓縮機。替代地且有利地,離開IHX的冷媒仍可含有一些液體,其可進入壓縮機,在壓縮機中,當冷媒溫度因壓縮或來自封閉式單元中的電動馬達之熱量而升高時,液體急驟蒸發。此佈置將冷媒之排出溫度降低至低於無液體進入壓縮機之情況下會獲得的溫度。此可用來保護壓縮機免受過熱引起之過度磨損。
可使排出的冷媒過熱至少5 K,使其為「乾」的,以避免吸入冷媒過濕而損壞壓縮機。為了確保在熱泵負荷變化時達到此條件,可在壓縮機附近之排出管線上設置壓力及溫度感測器。感測信號可饋入含有冷媒熱力學資料的微處理器,使得微處理器可計算排出蒸氣之過熱。過熱值可控制電子膨脹閥(EEV)之開啟程度,且從而改變流入蒸發器中之冷媒流量。若蒸發器負荷減少,則排出過熱(discharge superheat)隨著在壓縮結束時於壓縮機中出現液體存之風險下降。由壓力及溫度感測器控制的EEV可減少冷媒流量且從而將排出過熱增加至預設值。此為控制液體注入壓縮機之方法。
在另一實施例中,熱膨脹閥(TXV)與排出管線上之儲氣感測器可用以控制進入蒸發器之冷媒流量且從而確保排出溫度不降至低於預設值。
與藉以使冷媒完全蒸發及過熱的習知操作相比,利用溢流式蒸發器及極寬滑移的組合物操作熱泵設備具有其他優勢。首先,不完全蒸發會降低溫度滑移,使得其可更接近特定應用之所需溫度概況。其次,蒸發器之全部內部表面積用於蒸發,相較於使蒸氣過熱,此為高效熱轉移模式。第三,允許液體離開蒸發器使得該組合物能夠包括低揮發性不可燃HFO組分,以便抑制可燃組分(諸如R32,尤其是R1234yf及R1234ze(E))之可燃性,從而有利於整個組合物之可燃性降低或消除。
一般認為具有寬及極寬固有滑移之非共沸摻合物將不會在熱泵設備中起作用。然而,本申請人已意外地發現,本發明之寬或極寬滑移冷媒可用於熱泵設備中。在使用約0.3至約0.7巴之典型蒸發器壓降的習知冷凍設備中可引發約4至約6 K之實際溫度滑移。蒸發器滑移因此為使用習知HFC冷媒之現有冷凍設備的特徵,儘管簡單模型化假設蒸發會在恆定壓力及溫度下發生。本發明之摻合物的固有滑移可抵消壓力引發的滑移,使得實際蒸發器滑移可在1至4 K範圍內,亦即,其可小於現有設備。較佳地,實際滑移應大約等於所冷卻之熱源的滑移。
在習知設計之設備中,冷凝器與蒸發器之間的壓降主要跨越膨脹裝置發生。使跨越熱交換器之壓降為最小。然而,本發明人意外地發現,在摻合物滑移寬及極寬之情況下,在膨脹裝置與蒸發器之間分擔總壓降可為有利的。跨越蒸發器之壓降愈大,所觀測到之滑移愈小,此係因為壓力引發的滑移對抗固有冷媒滑移。但意外地,能源效率及吸入容量與蒸發器壓降無關。
可藉由對蒸發器盤管作以下更改中之一者或多者來改變蒸發器壓降。在本說明書中,術語「盤管」係指具有可或可不具有盤繞構型之一段管。
1. 減小盤管直徑。
2. 增大盤管長度。
3. 增加盤管內表面的表面粗糙度。
將寬滑移摻合物與適當蒸發器組合可有利地允許選擇滑移,以與用作蒸發器熱源的流體之所需溫度概況匹配。
上述用於改變蒸發器壓降之方式亦可增大可供熱轉移利用的熱面積,從而可提高能源效率。
在典型系統中,冷媒在過熱狀態下自壓縮機進入冷凝器。隨後冷卻蒸氣直至其達到露點且冷凝直至其在其起泡點完全轉化成液體為止。自液體冷媒移除熱量,使得其在冷凝器中以過冷狀態(例如相差5 K)離開。本說明書中所主張之寬滑移冷媒摻合物亦可經歷在冷凝器中相同之次序。然而,已發現,可有利的是,寬滑移摻合物在其起泡點或以大於零的蒸氣乾度離開冷凝器以使冷凝器溫度滑移最小化。冷媒隨後進入IHX之較高壓力側,在此實現冷凝,隨後過冷,此係藉由將熱量轉移至吸入流中之較低溫度、較低壓力流來實現。
若實際溫度滑移對於特定應用而言過大,則可使用再循環冷凝器設計,其中來自冷凝器出口之一部分液體冷媒被泵送回至冷凝器入口,在此其與來自壓縮機之排出氣體混合且在熱力學上達到平衡。此使排出氣體不再過熱且可藉由自壓縮機封頭移除熱來冷卻壓縮機。
可用各種方式泵送液體冷媒,包括(但不限於)藉由排出氣體流提供動力的噴射泵或電動渦輪泵。
實際溫度滑移減小的量取決於循環比,比率愈高,則滑移愈小。此對於與載荷連接之熱泵而言尤為有利,其中自冷凝器移除熱之第二冷媒之進入溫度與離開溫度之間的溫度差小於單程的冷凝器(亦即,具有零再循環的冷凝器)之實際滑移。
本說明書中所揭示的冷媒摻合物可具有諸如以下特性的組合:非可燃性及熱容量、極低GWP、與建築材料(鋼、銅鋁合金、聚合物密封件)以及冷凍及HVAC產業中常用的多元醇酯(POE)潤滑劑的相容性,該等摻合物相當於或優於現用商業冷媒而不需與此等冷媒的熱力學特性緊密匹配。藉由採用特別適合於本說明書中所揭示之新型摻合物的技術,可最佳化使用現有冷媒之特定應用的效能。使用與現用商業冷媒相關的慣用設計約束可能不再適用。重要的是,本發明可採用適當技術克服如根據低或零滑移冷媒的傳統評估所認為的低GWP寬滑移摻合物的缺點。
出於安全原因,不得超出給定設計之最大操作壓力。然而,在根據本說明書中所主張的摻合物設計新設備時,若有利,可考慮較高操作壓力。舉例而言,摻合物可提供較高容量且因此需要使用的壓縮機相對較小。在本說明書中,挑選新的摻合物時可不受制於以往視為需要的約束,以與現用商業冷媒的公認最大操作壓力匹配。
本發明賦予數種優勢。冷媒組合物之GWP可小於400且更佳地小於150且最佳地小於10。效率及容量表現可至少等於當使用以現用商業冷媒操作之單元時所達成的水平。可達成小於100℃之排出溫度。最大操作壓力可類似於以現用商業冷媒操作之單元的最大操作壓力。由此能夠採用諸如熱交換器之現有工程組件。所述組合物可向ASHRAE安全性分類A1提供非可燃性的性質。在較佳實施例中,單一冷媒摻合物可用於製冷、空調以及熱泵應用。
作為本發明主題的之各摻合物可用於冷凍設備中,該冷凍設備藉由含氧油(例如多元醇酯(POE)或聚烷基二醇(PAG))潤滑,或藉由此類油與至多50%烴潤滑劑(例如礦物油、烷基苯或聚α-烯烴)的混合物潤滑。熟習此項技術者應瞭解,熱泵系統中之壓縮機潤滑劑必須與冷媒特性匹配。一些HFO於POE中的更高溶解度可能導致需要更高黏度等級之此等潤滑劑與本發明之冷媒摻合物一起使用。此對於作為本發明摻合物中之基本組分的較低揮發性之HFO尤其重要。可替代地或另外,烷基相對於酯基之比率較高的潤滑劑對於降低HFO溶解度可為較佳的。此可藉由使用烷基/酯比率較高之POE或混合各別烴及POE潤滑劑來實現。
本發明進一步藉助於實例但不在任何限制性意義上加以描述。
實例1
對圖1所示之典型分離式空調系統中所用的R410A進行比較計算,該系統包含:由電動馬達1驅動之封閉式壓縮機2,兩個組件皆圍封於壓力殼體12中;空氣冷卻式冷凝器3、電子膨脹閥4、空氣加熱式蒸發器5及儲液器6。冷凝器之液體冷媒離開溫度係40℃,5 K過冷。蒸發器之蒸氣離開溫度為12℃,5 K過熱。單元由微處理器8控制,該微處理器8經由資料線11自溫度感測器7及經由資料線14自室用恆溫器13接收離開蒸發器的冷媒的溫度值。8因應於輸入資料來控制系統以將室溫維持在所需水準,此係經由信號線10調節4及藉由信號線9將速度調節為1且從而調節壓縮機容量來達成。
展現冷媒效能的關鍵參數值展示於表1中。
實例2
對圖1亦所示之典型冷凍櫃中所用的R404A進行比較計算,該冷凍櫃包含:由電動馬達1驅動之封閉式壓縮機2,兩個組件皆圍封於壓力殼體12中;空氣冷卻式冷凝器3、電子膨脹閥4、空氣加熱式蒸發器5及儲液器6。冷凝器之液體冷媒出口溫度係30℃,5 K過冷。蒸發器之蒸氣出口溫度為-30℃,5 K過熱。單元由微處理器8控制,該微處理器8經由資料線10自溫度感測器7及經由資料線14自位於冷凍櫃內部的恆溫器13接收離開蒸發器的冷媒的溫度值。8因應於輸入資料來控制系統以將冷凍櫃維持在-18℃至-23℃範圍內,此係經由信號線10調節4及藉由信號線9將速度調節為1且從而調節壓縮機容量來達成。
展現冷媒效能的關鍵參數值展示於表2中。
實例3
對分離式空調系統(如圖2中所示)中GWP低於400之不可燃摻合物進行計算,該系統包含儲液器14、封閉式壓縮機1、冷凝器4、將熱量自較高溫度、較高壓力的冷媒流轉移至較低溫度、較低壓力的冷媒流的內部熱交換器5、電子膨脹閥6以及蒸發器10。迴路中的冷媒流藉由緊接在壓縮機之後的排出管線中的壓力及溫度感測器來控制。壓縮機以變速電動馬達12驅動且藉由使用熱管13移除熱而冷卻。該單元由微處理器9控制,該微處理器已針對冷媒之熱力學特性程式化。微處理器經由資料線8自溫度感測器2接收輸入資料及經由資料線7自壓力感測器3接收輸入資料,該等感測器位於接近壓縮機的排出管線上。微處理器經由信號線15傳輸改變了馬達速度的輸出信號且經由信號線11傳輸改變了膨脹閥開啟程度的輸出信號,從而使單元之效能與所需室溫匹配。尤其是微處理器確保進入排出管線的冷媒的過熱為至少5 K以避免潛在地破壞濕壓縮。
為了與實例1中之R410A達成適當比較,冷媒在離開冷凝器之溫度為40℃;進入蒸發器之溫度為7℃;壓縮機等熵效率為0.7;且電動馬達效率為0.9。跨越蒸發器施加壓降以提供11K之實際溫度滑移。
展現摻合物1至12的冷媒效能的關鍵參數值展示於表3a及3b中。
實例4
對冷凍系統(如圖3中所示)中GWP低於400之不可燃摻合物進行計算,該系統包含儲液器14、封閉式壓縮機1、冷凝器4、將熱量自較高溫度、較高壓力的冷媒流轉移至較低溫度、較低壓力的冷媒流的內部熱交換器5、電子膨脹閥6以及蒸發器10。迴路中的冷媒流藉由緊接在壓縮機之後的排出管線中的壓力及溫度感測器來控制。壓縮機藉由變速電動馬達12驅動,且藉由使用注射泵或液體渦輪泵16自剛好位於膨脹閥6之前的液體管線抽取液體冷媒且將液體冷媒泵送至與壓縮機封頭接觸之熱交換器13中移除熱量來冷卻。單元由微處理器9控制,該微處理器已針對冷媒之熱力學特性程式化。微處理器經由資料線8自溫度感測器2接收輸入資料及經由資料線7自壓力感測器3接收輸入資料,該等感測器位於接近壓縮機的排出管線上。微處理器經由信號線15傳輸改變了馬達速度的輸出信號且經由信號線11傳輸改變了膨脹閥開啟程度的輸出信號,從而使單元之效能與所需室溫匹配。特定言之,微處理器確保進入排出管線的冷媒的過熱為至少5 K以避免潛在地破壞濕壓縮。
為了與實例2中之R404A達成適當比較,冷媒在離開冷凝器之溫度為30℃;進入蒸發器之溫度為-35℃;壓縮機等熵效率為0.7;且電動馬達效率為0.9。跨越蒸發器施加壓降以提供5K之實際溫度滑移。
摻合物13至24之關鍵參數值展示於表4a及4b中。
實例5
對分離式空調系統(圖4)中由5% R1224yd(Z)、69% CO2及26% R1234ze(E)組成的GWP為2之不可燃摻合物(25)進行計算,該系統包含儲液器13;雙段整合封閉式壓縮機,其包含變速電動馬達4、較低壓力的第一段1及較高壓力的第二段2;冷凝器5;將熱量自較高溫度、較高壓力的冷媒流轉移至較低溫度、較低壓力的冷媒流的內部熱交換器(IHX) 6;電子膨脹閥7及蒸發器8。迴路中的冷媒流藉由緊接在IHX 6之後的吸入管線中的壓力感測器10及溫度感測器11來控制。
自第一壓縮段排出之氣體通過稱為中間冷卻器3之外部熱交換器,在此被環境空氣冷卻,隨後進入包圍電動馬達及2段壓縮機之壓縮機殼體內的氣體容積。氣體冷卻馬達且隨後進入第二壓縮段之吸入口,在第二壓縮段中被進一步壓縮且隨後排出至冷凝器中。
單元由微處理器9控制,該微處理器已針對冷媒之熱力學特性程式化。微處理器自溫度感測器11、壓力感測器10及量測室溫之溫度感測器14接收輸入資料。微處理器經由信號線15傳輸改變了馬達速度的輸出信號且經由信號線12傳輸改變了膨脹閥開啟程度的輸出信號,從而使單元之效能最佳化且與所需室溫匹配。尤其是微處理器確保進入壓縮機之冷媒的過熱為至少2 K且較佳為5 K以避免潛在地破壞濕壓縮。
為了與實例1中之R410A達成適當比較,冷媒離開冷凝器之溫度為40℃;進入蒸發器之溫度為7℃;壓縮機等熵效率為0.7;且電動馬達效率為0.9。跨越蒸發器施加壓降以提供11K之實際溫度滑移。
展現摻合物之冷媒效能的關鍵參數值展示於表5中,該摻合物由5% R1224yd(Z)、69% CO2及26% R1234ze(E)組成。此摻合物用於空調時優於R410A,原因在於其不僅具有僅為2之GWP與107808 kJ/kg (R410A:5832 kJ/kg)吸入體積容量的組合,而且具有類似的能源效率。摻合物優於CO2,原因在於其在約60巴(CO2:通常為130巴)之最大壓力下操作,從而減少蒸氣回漏至壓縮機中且達成次臨界循環操作,由此允許冷凝熱高效轉移至環境中。
實例6
對類似於實例5之條件下操作之分離式空調系統(如圖4中所示)中的不可燃摻合物26進行計算,該摻合物由10% R1224yd(Z)、67% CO2及23% R1234yf組成且具有2之GWP。展現冷媒效能的關鍵參數值展示於表5中。此摻合物用於空調時優於R410A,原因在於其不僅具有僅為2之GWP與11156 kJ/kg (R410A:5832 kJ/kg)吸入體積容量的組合,而且具有類似的能源效率。摻合物優於CO2,原因在於其在約60巴(CO2:通常為130巴)之最大壓力下操作,從而減少蒸氣回漏至壓縮機中且達成次臨界循環操作,由此允許冷凝熱高效轉移至環境中。
實例7
對電動車輛之空調系統(圖5)中的不可燃摻合物27進行計算,該摻合物由8% R1224yd(Z)、70% CO2及22% R1234ze(E)組成且具有2之GWP,該系統包含藉由變速電動馬達2驅動之單段封閉式壓縮機;冷凝器3;將熱量自較高溫度、較高壓力的冷媒流轉移至較低溫度、較低壓力的冷媒流的內部熱交換器(IHX) 4;電子膨脹閥5;蒸發器6;及儲液器13。迴路中的冷媒流包括緊接在IHX 4之後的吸入管線中的壓力感測器7以及溫度感測器8。
單元由微處理器9控制,該微處理器已針對冷媒之熱力學特性程式化。微處理器經由資料線10自溫度感測器11接收輸入資料,經由資料線11自壓力感測器10接收輸入資料,且經由資料線15自量測車輛艙室溫度之溫度感測器16接收輸入資料。微處理器經由信號線14傳輸改變了馬達速度的輸出信號且經由信號線12傳輸改變了膨脹閥開啟程度的輸出信號,從而使單元之效能最佳化且與所需艙室溫度匹配。尤其是微處理器確保進入壓縮機之冷媒的過熱為至少2 K且較佳為5 K以避免潛在地破壞濕壓縮。
展現摻合物的冷媒效能的關鍵參數值展示於表6中,該摻合物由8% R1224yd(Z)、70% CO2及22% R1234ze(E)組成。此摻合物(不可燃,及GWP 2)用於車輛空調時優於R134a (不可燃,但具有高GWP 1300)及其替代品R1234yf (極低GWP (2),但可燃)。其亦受益於比此等冷媒高得多的吸入比體積容量。摻合物亦優於CO2,原因在於其在約66巴(CO2:130巴)之最大壓力下操作,從而減少蒸氣回漏至壓縮機中且達成次臨界循環操作,由此允許冷凝熱高效轉移至環境中。
表7亦提供摻合物28在汽車空調系統中的效能資料。
實例8
計算含有HFC152a之摻合物29至37 (表7a及7b)在實例4中所述之低溫冷凍單元中的效能。結果展示於表7中。
實例9
計算針對HFC32改裝的摻合物38至42在現有分離式空調機中的效能且與HFC32 (表8b中之43)進行比較。結果展示於表8a及8b中。相比於HFC32,此等摻合物提供可接受的能源效率及吸入冷卻容量,且GWP小於HFC32之GWP的一半,從而減少分離式空調機對全球暖化之直接影響。
實例10
計算摻合物44至45 (表9)在與實例4中所述類似之冷凍單元中的效能。表9中所示之結果展示獲得良好的吸入冷卻容量及效率。摻合物GWP小於150,即一些政府為了迫使高GWP冷媒(諸如R404A及R507A)逐漸被淘汰而指定為管控上限的值。
實例11
計算摻合物48至51 (表10)在與實例3中所述類似之分離式空調單元中的效能。表10中所示之結果展示,獲得良好的吸入冷卻容量及效率,比此應用中當前使用之現有冷媒R410A及HFC32有利。摻合物GWP小於150,即一些政府為了迫使高GWP冷媒(諸如R410A及HFC32)逐漸被淘汰而指定為管控上限的值。
表1
表2
表3a
表3a續
表3b
表3b續
表4a
表4a續
表4b
表4b續
表5
表5續
表6
表6續
表7a
表7a續
表7b
表7b續
表8a
表8a續
表8b
表8b續
表9
表9續
表10
表10續
輸入 | R410A | ||||
冷卻負荷 | kW | 1 | |||
冷凝器 | |||||
起泡點 | C | 40 | |||
過冷 | K | 5 | |||
蒸發器 | |||||
露點 | C | 7 | |||
過熱 | K | 5 | |||
壓縮機 | |||||
等熵效率 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | ||||
輸出 | |||||
冷凝器 | |||||
冷凝器中點 | C | 45.1 | |||
冷凝器滑移 | K | 0.1 | |||
蒸發器 | |||||
蒸發器中點 | C | 7 | |||
進入蒸發器之溫度 | C | 7 | |||
蒸發器滑移 | K | 0.1 | |||
流速 | kg/(kWc) | 0.00613 | |||
壓縮機 | |||||
排出溫度 | C | 76.4 | |||
排出壓力 | 巴絕對壓力 | 27.3 | |||
系統 | |||||
COP | 3.91 | ||||
吸入能力 | kJ/m^3 | 5832 | |||
輸入 | R404A | ||||
冷卻負荷 | kW | 1 | |||
冷凝器 | |||||
起泡點 | C | 35 | |||
過冷 | K | 5 | |||
蒸發器 | |||||
露點 | C | -35 | |||
過熱 | K | 5 | |||
壓縮機 | |||||
等熵效率 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | ||||
輸出 | |||||
冷凝器 | |||||
冷凝器中點 | C | 35.2 | |||
冷凝器滑移 | K | 0.4 | |||
蒸發器 | |||||
蒸發器中點 | C | -35.2 | |||
進入蒸發器之溫度 | C | -35.5 | |||
蒸發器滑移 | K | 0.5 | |||
流速 | kg/(s.kW) | 0.00937 | |||
壓縮機 | |||||
排出溫度 | C | 77.8 | |||
排出壓力 | 巴絕對壓力 | 16.2 | |||
系統 | |||||
COP | 1.49 | ||||
吸入能力 | kJ/m^3 | 855 | |||
摻合物組成(質量分率): | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||
HFO1224yd(Z) | 0.08 | 0.08 | 0.12 | 0.12 | 0.08 | 0.08 | ||||
二氧化碳 | 0.35 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.24 | 0.22 | ||||
HFO1234yf | 0.36 | 0.36 | 0.37 | 0.43 | 0.53 | 0.58 | ||||
HFC227ea | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
HFC1234ze(E) | 0.15 | 0.1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 | 0.05 | ||||
HFC32 | 0 | 0 | 0 | 0.1 | 0.05 | 0.07 | ||||
HFO1336mzzz | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
HFO1234zez | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
HFO1233zd(E) | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0 | 0 | 0 | ||||
GWP | 1 | 1 | 1 | 69 | 35 | 48 | ||||
輸入 | ||||||||||
冷凝器 | ||||||||||
離開之溫度 | C | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |||
離開之乾度 | m/m | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
IHX高壓冷凝 | ||||||||||
液體離開/吸入差 | kJ/kg | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | ||||||||||
進入之溫度 | C | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |||
離開之溫度 | C | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | |||
壓縮機 | ||||||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
藉由熱管移除之焓 | 0.1436 | 0.1436 | 0.1446 | 0.1398 | 0.1338 | 0.1351 | ||||
輸出 | ||||||||||
冷凝器 | ||||||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 44.09 | 48.1 | 48.47 | 41.18 | 35.71 | 34.36 | |||
露點 | C | 75.2 | 73.4 | 75.5 | 68.5 | 69.6 | 68.2 | |||
中點 | C | 57.6 | 56.7 | 57.8 | 54.3 | 54.8 | 54.1 | |||
滑移 | K | 35.2 | 33.4 | 35.5 | 28.5 | 29.6 | 28.2 | |||
焓損失 | kW | 1.26 | 1.262 | 1.285 | 1.189 | 1.181 | 1.164 | |||
IHX高壓側 | ||||||||||
自吸入管線轉移之焓 | kJ/kWc | 0.115 | 0.115 | 0.114 | 0.117 | 0.192 | 0.185 | |||
起泡點 | C | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |||
離開之溫度 | C | 31.3 | 31.7 | 31.8 | 31 | 23 | 23.8 | |||
蒸發器 | ||||||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 19.44 | 21.68 | 21.96 | 18.01 | 16.12 | 15.28 | |||
中點 | C | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | |||
滑移 | C | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 10.25 | 11.85 | 11.31 | 11.59 | 9.73 | 9.71 | |||
焓增 | kWc | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
IHX低壓側 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||
轉移至液體管線之焓 | kW/kWc | 0.115 | 0.115 | 0.114 | 0.117 | 0.192 | 0.185 | |||
離開之溫度 | C | 21.4 | 21.7 | 21.9 | 21.2 | 26 | 24.8 | |||
露點 | C | 24.3 | 25.2 | 26 | 23.4 | 21.6 | 21.4 | |||
壓縮機 | ||||||||||
進入壓縮機之溫度 | C | 21.4 | 21.7 | 21.9 | 21.2 | 26 | 24.8 | |||
排出溫度 | C | 81.9 | 82.3 | 84.7 | 73.6 | 81.1 | 77.2 | |||
壓縮比P/P | 4.3 | 4.06 | 4.29 | 3.55 | 3.67 | 3.54 | ||||
系統 | ||||||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 5017 | 5558 | 5265 | 5821 | 5248 | 5270 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.234 | 0.236 | 0.256 | 0.17 | 0.163 | 0.148 | |||
COP冷卻 | 4.28 | 4.24 | 3.9 | 5.88 | 6.14 | 6.77 | ||||
質量流速 | kg/kWc | 0.00718 | 0.00718 | 0.00723 | 0.00699 | 0.00669 | 0.00676 | |||
摻合物組成(質量分率): | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||
HFO1224yd(Z) | 0.08 | 0.08 | 0 | 0.08 | 0.08 | 0.1 | ||||
二氧化碳 | 0.35 | 0.19 | 0.19 | 0.05 | 0.1 | 0.12 | ||||
HFO1234yf | 0.36 | 0.41 | 0.46 | 0.25 | 0.42 | 0.42 | ||||
HFC227ea | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.05 | 0 | ||||
HFC1234ze(E) | 0 | 0.1 | 0 | 0.11 | 0.05 | 0.05 | ||||
HFC32 | 0.15 | 0.16 | 0.21 | 0.45 | 0.3 | 0.25 | ||||
HFO1336mzzz | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
HFO1234zez | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
HFO1233zd(E) | 0.06 | 0.06 | 0.14 | 0.06 | 0 | 0.06 | ||||
GWP | 102 | 109 | 143 | 305 | 364 | 170 | ||||
輸入 | ||||||||||
冷凝器 | ||||||||||
離開之溫度 | C | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |||
離開之乾度 | m/m | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
IHX高壓冷凝 | ||||||||||
液體離開/吸入差 | kJ/kg | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | ||||||||||
進入之溫度 | C | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |||
離開之溫度 | C | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | |||
壓縮機 | ||||||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
藉由熱管移除之焓 | 0.0646 | 0.131 | 0.1273 | 0.0543 | 0.1218 | 0.1243 | ||||
輸出 | ||||||||||
冷凝器 | ||||||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 45.12 | 32.31 | 32.95 | 23.58 | 26.58 | 27.4 | |||
露點 | C | 66.6 | 67.8 | 66.7 | 54 | 56.4 | 63.1 | |||
中點 | C | 53.3 | 53.9 | 53.3 | 47 | 48.2 | 51.5 | |||
滑移 | K | 26.6 | 27.8 | 26.7 | 14 | 16.4 | 23.1 | |||
焓損失 | kW | 1.218 | 1.164 | 1.161 | 1.089 | 1.074 | 1.123 | |||
IHX高壓側 | ||||||||||
自吸入管線轉移之焓 | kJ/kWc | 0.144 | 0.144 | 0.139 | 0.158 | 0.176 | 0.157 | |||
起泡點 | C | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |||
離開之溫度 | C | 28.8 | 27.2 | 27.6 | 23 | 23 | 24.9 | |||
蒸發器 | ||||||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 20.46 | 13.81 | 14.16 | 9.83 | 11.31 | 11.61 | |||
中點 | C | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | |||
滑移 | K | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 13.48 | 9.07 | 9.64 | 9.4 | 10 | 8.64 | |||
焓增 | kWc | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
IHX低壓側 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||
轉移至液體管線之焓 | kW/kWc | 0.144 | 0.144 | 0.139 | 0.158 | 0.176 | 0.157 | |||
離開之溫度 | C | 22.9 | 21.8 | 22.2 | 23.5 | 25.6 | 22.2 | |||
露點 | C | 25 | 22.7 | 23.7 | 21.5 | 20.8 | 22.5 | |||
壓縮機 | ||||||||||
進入壓縮機之溫度 | C | 22.9 | 21.8 | 22.2 | 23.5 | 25.6 | 22.2 | |||
排出溫度 | C | 82 | 72.9 | 72.5 | 62.7 | 62.9 | 68.1 | |||
壓縮比P/P | 3.35 | 3.56 | 3.42 | 2.51 | 2.66 | 3.17 | ||||
系統 | ||||||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 6893 | 5048 | 5326 | 6117 | 5932 | 5086 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.254 | 0.148 | 0.145 | 0.129 | 0.067 | 0.11 | |||
COP冷卻 | 3.94 | 6.77 | 6.9 | 7.78 | 14.97 | 9.06 | ||||
質量流速 | kg/kWc | 0.00646 | 0.00655 | 0.00637 | 0.00543 | 0.00609 | 0.00621 | |||
組成(質量分率) | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||
HFO1224ydz | 0 | 0.25 | 0.11 | 0.13 | 0 | 0.1 | ||||
二氧化碳 | 0.4 | 0.4 | 0.35 | 0.3 | 0.21 | 0.3 | ||||
HFO1234yf | 0.6 | 0 | 0.18 | 0.03 | 0.12 | 0.14 | ||||
HFC227ea | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
HFC1234ze(E) | 0 | 0.35 | 0.23 | 0.28 | 0.28 | 0.12 | ||||
HFC32 | 0 | 0 | 0 | 0.1 | 0.13 | 0.08 | ||||
HFO1336mzzz | 0 | 0 | 0.13 | 0.16 | 0.16 | 0.16 | ||||
HFO1233zd(E) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.1 | 0.1 | ||||
冷卻負荷 | kW | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
GWP | 1 | 1 | 1 | 69 | 89 | 55 | ||||
輸入 | ||||||||||
冷凝器 | ||||||||||
離開之溫度 | C | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |||
離開之乾度 | m/m | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
IHX高壓冷凝 | ||||||||||
液體離開/吸入差 | K | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | ||||||||||
進入之溫度 | C | -35 | -35 | -35 | -35 | -35 | -35 | |||
離開之溫度 | C | -30 | -30 | -30 | -30 | -30 | -30 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | |||
壓縮機 | ||||||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
排出溫度- 露點差值 | K | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
自壓縮機移除之熱量 | kJ/kWc | 0.262 | 0.318 | 0.323 | 0.302 | 0.284 | 0.289 | |||
冷卻壓縮機的冷媒流 x10 3 | kg/kWc | 8.74 | 9.09 | 9.24 | 8.63 | 9.47 | 9.64 | |||
輸出 | ||||||||||
冷凝器 | ||||||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 40.72 | 39.70 | 37.02 | 33.63 | 27.38 | 34.27 | |||
進入之乾度 | kg/kg | 0.492 | 0.395 | 0.390 | 0.387 | 0.345 | 0.345 | |||
中點 | C | 37.6 | 38.9 | 39.4 | 39.2 | 38.5 | 38.6 | |||
滑移 | K | 15.2 | 17.8 | 18.8 | 18.3 | 17.0 | 17.2 | |||
焓損失 | kW | 1.66 | 1.73 | 1.76 | 1.64 | 1.80 | 1.83 | |||
IHX高壓側 | ||||||||||
自吸入管線轉移之焓 | kJ/kWc | 0.658 | 1.056 | 1.138 | 1.055 | 1.389 | 1.509 | |||
離開之溫度 | C | 9.0 | -5.2 | -8.6 | -8.5 | -18.5 | -21.1 | |||
蒸發器 | ||||||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 6.28 | 6.63 | 6.29 | 5.37 | 4.42 | 6.15 | |||
中點 | C | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | |||
滑移 | K | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 3.34 | 2.79 | 2.59 | 2.32 | 2.26 | 3.41 | |||
焓增 | kWc | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | |||
13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||
IHX低壓側 | ||||||||||
轉移至液體管線之焓 | kW/kWc | 0.658 | 1.056 | 1.138 | 1.055 | 1.389 | 1.509 | |||
離開之溫度 | -5.4 | -1.6 | 11.4 | 5.7 | 11.2 | 19.2 | ||||
露點 | -22.8 | -4.3 | 0.3 | 0.8 | 2.3 | 13.1 | ||||
壓縮機 | ||||||||||
進入壓縮機之溫度 | C | -5.4 | -1.6 | 11.4 | 5.7 | 11.2 | 19.2 | |||
排出溫度 | C | 79.5 | 80.9 | 85.3 | 82.9 | 81.1 | 88.4 | |||
壓縮比P/P | 12.17 | 14.25 | 14.27 | 14.50 | 12.12 | 10.04 | ||||
系統 | ||||||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 1391 | 1123 | 1043 | 994 | 914 | 1269 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.595 | 0.596 | 0.589 | 0.561 | 0.560 | 0.553 | |||
COP冷卻 | 1.68 | 1.68 | 1.70 | 1.78 | 1.79 | 1.81 | ||||
質量流速 x10 3 | kg/kWc | 8.74 | 9.09 | 9.24 | 8.63 | 9.47 | 9.64 | |||
組成(質量分率) | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | ||||
HFO1224yd(Z) | 0.05 | 0.15 | 0 | 0.15 | 0 | 0.17 | ||||
二氧化碳 | 0.14 | 0.1 | 0.11 | 0.1 | 0.1 | 0.08 | ||||
HFO1234yf | 0.1 | 0.22 | 0.25 | 0.35 | 0.19 | 0.15 | ||||
HFC227ea | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.1 | 0.03 | ||||
HFO1234ze(E) | 0.31 | 0.32 | 0.22 | 0 | 0.2 | 0.13 | ||||
HFC32 | 0.22 | 0.21 | 0.2 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | ||||
HFO1336mzzz | 0.08 | 0 | 0.12 | 0 | 0.11 | 0.04 | ||||
HFO1233zd(E) | 0.1 | 0 | 0.1 | 0 | 0.1 | 0.1 | ||||
冷卻負荷 | kW | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
GWP | 150 | 143 | 136 | 271 | 456 | 300 | ||||
輸入 | ||||||||||
冷凝器 | ||||||||||
離開之溫度 | C | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
IHX高壓冷凝 | ||||||||||
液體離開/吸入差 | K | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | ||||||||||
進入之溫度 | C | -35 | -35 | -35 | -35 | -35 | -35 | |||
離開之溫度 | C | -30 | -30 | -30 | -30 | -30 | -30 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.6 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | 0.7 | 0.7 | |||
壓縮機 | ||||||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
排出溫度- 露點差值 | K | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
自壓縮機移除之熱量 | kJ/kWc | 0.248 | 0.174 | 0.169 | 0.150 | 0.119 | 0.111 | |||
冷卻壓縮機的冷媒流 x10 3 | kg/kWc | 4.14 | 1.39 | 4.23 | 3.74 | 1.59 | 1.48 | |||
輸出 | ||||||||||
冷凝器 | ||||||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 21.20 | 19.82 | 20.62 | 22.18 | 20.00 | 19.31 | |||
進入之乾度 | kg/kg | 0.604 | 0.880 | 0.567 | 0.642 | 0.841 | 0.840 | |||
中點 | C | 39.9 | 41.7 | 40.2 | 35.7 | 44.7 | 43.1 | |||
滑移 | K | 19.8 | 23.4 | 20.5 | 11.4 | 29.3 | 26.3 | |||
焓損失 | kW | 1.57 | 1.32 | 1.61 | 1.42 | 1.51 | 1.41 | |||
IHX高壓側 | ||||||||||
自吸入管線轉移之焓 | kJ/kWc | 1.175 | 0.649 | 1.016 | 0.891 | 0.630 | 0.583 | |||
離開之溫度 | C | -23.4 | -23.2 | -25.0 | -20.7 | -15.5 | -14.7 | |||
蒸發器 | ||||||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 3.47 | 2.84 | 3.13 | 3.08 | 2.72 | 2.54 | |||
中點 | C | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | |||
滑移 | C | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 1.97 | 1.57 | 1.80 | 2.55 | 1.41 | 1.53 | |||
焓增 | kWc | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | |||
19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | |||||
IHX低壓側 | ||||||||||
轉移至液體管線之焓 | kW/kWc | 1.175 | 0.649 | 1.016 | 0.891 | 0.630 | 0.583 | |||
離開之溫度 | 7.6 | -11.9 | -6.4 | -16.1 | -13.9 | -14.5 | ||||
露點 | -5.5 | -18.4 | -5.0 | -15.7 | -9.8 | -10.2 | ||||
壓縮機 | ||||||||||
進入壓縮機之溫度 | C | 7.6 | -11.9 | -6.4 | -16.1 | -13.9 | -14.5 | |||
排出溫度 | C | 68.2 | 61.0 | 70.3 | 67.5 | 69.6 | 66.6 | |||
壓縮比P/P | 10.78 | 12.61 | 11.48 | 8.69 | 14.17 | 12.63 | ||||
系統 | ||||||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 925 | 971 | 890 | 1274 | 796 | 883 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.439 | 0.395 | 0.521 | 0.466 | 0.559 | 0.525 | |||
COP冷卻 | 2.28 | 2.53 | 1.92 | 2.14 | 1.79 | 1.90 | ||||
質量流速 x10 3 | kg/kWc | 8.28 | 6.96 | 8.45 | 7.48 | 7.97 | 7.41 | |||
組成(質量分率) | 25 | 26 | ||||
HFO1224yd(Z) | 0.05 | 0.1 | ||||
二氧化碳 | 0.69 | 0.67 | ||||
HFO1234yf | 0 | 0.23 | ||||
HFO1234ze(E) | 0.26 | 0 | ||||
冷凝器 | ||||||
離開之溫度 | C | 35 | 35 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.0618 | 0.0618 | |||
IHX高壓冷凝 | ||||||
液體離開/吸入差 | kJ/kg | 5.00 | 5.00 | |||
蒸發器 | ||||||
進入之溫度 | C | 10 | 10 | |||
離開之溫度 | C | 18 | 18 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.900 | 0.900 | |||
壓縮機 | ||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | ||||
輸出 | ||||||
冷凝器 | ||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 60.42 | 60.67 | |||
露點 | C | 53.27 | 52.95 | |||
中點 | C | 44.13 | 43.97 | |||
滑移 | K | 18.3 | 17.9 | |||
焓損失 | kW | 1.346 | 1.333 | |||
離開之乾度 | 0.062 | 0.062 | ||||
IHX高壓側 | ||||||
自吸入管線轉移之焓 | kJ/kWc | 0.223 | 0.237 | |||
起泡點 | C | 34.5 | 34.5 | |||
離開之溫度 | C | 23.0 | 22.6 | |||
蒸發器 | ||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 35.12 | 35.45 | |||
中點 | C | 14 | 14 | |||
滑移 | C | 8 | 8 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 24.82 | 26.62 | |||
焓增 | kWc | 1.000 | 1.000 | |||
25 | 26 | |||||
IHX低壓側 | ||||||
轉移至液體管線之焓 | kW/kWc | 0.223 | 0.237 | |||
離開之溫度 | 30.0 | 31.4 | ||||
露點 | 25.0 | 26.6 | ||||
壓縮機 | ||||||
進入壓縮機之溫度 | C | 30.0 | 31.4 | |||
排出溫度 | C | 108.9 | 103.6 | |||
壓縮比P/P | 2.43 | 2.28 | ||||
系統 | ||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 10780 | 11156 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.311 | 0.297 | |||
COP冷卻 | 3.21 | 3.37 | ||||
質量流速 | kg/kWc | 0.00587 | 0.00623 | |||
組成(質量分率) | ||||||
HFO1224ydz | 0.08 | 0.1 | ||||
二氧化碳 | 0.7 | 0.7 | ||||
HFO1234yf | 0 | 0.2 | ||||
HFO1234zee | 0.22 | 0 | ||||
GWP | 2 | 2 | ||||
冷卻負荷 | kW | 1 | 1 | |||
輸入 | ||||||
冷凝器 | ||||||
離開之溫度 | C | 35 | 35 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.0228 | 0.0605 | |||
IHX高壓冷凝 | ||||||
液體離開/吸入差 | kJ/kg | 5.00 | 5.00 | |||
蒸發器 | ||||||
進入之溫度 | C | 10 | 10 | |||
離開之溫度 | C | 18 | 18 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.923 | 0.923 | |||
壓縮機 | ||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | ||||
輸出 | ||||||
冷凝器 | ||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 61 | 61 | |||
露點 | C | 53.04 | 51.32 | |||
中點 | C | 44.02 | 43.16 | |||
滑移 | K | 18.0 | 16.3 | |||
焓損失 | kW | 1.363 | 1.349 | |||
離開之乾度 | 0.023 | 0.061 | ||||
IHX高壓側 | ||||||
自吸入管線轉移之焓 | kJ/kWc | 0.184 | 0.193 | |||
起泡點 | C | 34.8 | 34.5 | |||
離開之溫度 | C | 24.0 | 26.0 | |||
蒸發器 | ||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 35.26 | 35.17 | |||
中點 | C | 14 | 14 | |||
滑移 | C | 8 | 8 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 24.01 | 25.63 | |||
焓增 | kWc | 1.000 | 1.000 |
IHX低壓側 | ||||||
轉移至液體管線之焓 | kW/kWc | 0.184 | 0.193 | |||
離開之溫度 | 29.4 | 29.6 | ||||
露點 | 24.4 | 24.4 | ||||
壓縮機 | ||||||
進入壓縮機之溫度 | C | 29.4 | 29.6 | |||
排出溫度 | C | 113.2 | 106.4 | |||
壓縮比P/P | 2.55 | 2.38 | ||||
系統 | ||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 10484 | 10753 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.327 | 0.314 | |||
COP冷卻 | 3.06 | 3.19 | ||||
質量流速 | kg/kWc | 0.00578 | 0.00613 |
組成(質量分率) | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | ||||
二氧化碳 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.38 | 0.38 | ||||
HFO1224ydz | 0.1 | 0.1 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | ||||
HFO1234yf | 0.42 | 0.4 | 0.38 | 0.37 | 0.37 | ||||
HFC1234zee | 0.05 | 0.08 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | ||||
HFC152a | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.05 | 0.025 | ||||
HFC227ea | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.045 | ||||
HFC32 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
輸出 | kW | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
GWP | 7 | 6 | 6 | 10 | 150 | ||||
輸入 | |||||||||
冷凝器 | |||||||||
離開之溫度 | C | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |||
離開之乾度 | m/m | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
ICEX高壓冷凝 | |||||||||
液體離開/吸入差 | kJ/kg | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | |||||||||
進入之溫度 | C | -35 | -35 | -35 | -35 | -35 | |||
離開之溫度 | C | -30 | -30 | -30 | -30 | -30 | |||
離開之乾度 | m/m | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
壓縮機 | |||||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
自壓縮機移除之焓 | kW/kWc | 0.417 | 0.418 | 0.416 | 0.409 | 0.425 | |||
輸出 | |||||||||
冷凝器 | |||||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 40.13 | 40.14 | 39.91 | 38.22 | 38.36 | |||
露點 | C | 63.7 | 63.8 | 62.8 | 63.3 | 63.7 | |||
中點 | C | 46.8 | 46.9 | 46.4 | 46.6 | 46.8 | |||
滑移 | K | 33.7 | 33.8 | 32.8 | 33.3 | 33.7 | |||
焓損失 | kW | 1.673 | 1.675 | 1.634 | 1.613 | 1.605 | |||
離開之乾度 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||||
IHX高壓側 | |||||||||
轉移至吸入管線之焓 | kJ/kWc | 0.028 | 0.028 | 0.028 | 0.028 | 0.028 | |||
起泡點 | C | 30.0 | 30.0 | 30.0 | 30.0 | 30.0 | |||
離開之溫度 | C | 27.9 | 27.9 | 27.9 | 27.8 | 27.8 | |||
蒸發器 | |||||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 5.00 | 4.99 | 4.90 | 4.48 | 4.48 | |||
中點 | C | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | |||
滑移 | C | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 1.54 | 1.53 | 1.63 | 1.55 | 1.52 | |||
焓增 | kWc | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | |||
離開之乾度 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | ||||
IHX低壓側 | |||||||||
自液體管線轉移之焓 | kW/kWc | 0.028 | 0.028 | 0.028 | 0.028 | 0.028 | |||
出口溫度 | C | -25.0 | -25.0 | -25.0 | -25.0 | -25.0 | |||
露點 | C | -30.0 | -30.0 | -30.0 | -30.0 | -30.0 | |||
壓縮機 | |||||||||
進入殼體之溫度 | C | -25.0 | -25.0 | -25.0 | -25.0 | -25.0 | |||
排出溫度 | C | 111.7 | 111.8 | 106.7 | 104.6 | 101.3 | |||
壓縮比P/P | 26.01 | 26.32 | 24.51 | 24.62 | 25.30 | ||||
壓縮機冷卻 | kW/kWc | 0.4165 | 0.4180 | 0.4161 | 0.4093 | 0.4253 | |||
系統 | |||||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 733 | 725 | 779 | 760 | 736 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.606 | 0.608 | 0.570 | 0.551 | 0.545 | |||
COP冷卻 | 1.65 | 1.65 | 1.75 | 1.81 | 1.84 | ||||
質量流速 | kg/kWc | 0.00694 | 0.00697 | 0.00693 | 0.00682 | 0.00709 | |||
組成(質量分率) | 34 | 35 | 36 | 37 | ||||
二氧化碳 | 0.405 | 0.385 | 0.39 | 0.39 | ||||
HFO1224ydz | 0.08 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | ||||
HFO1234yf | 0.37 | 0.37 | 0.32 | 0.28 | ||||
HFO1234zee | 0.12 | 0.15 | 0.22 | 0.22 | ||||
HFC152a | 0.025 | 0.025 | 0 | 0.04 | ||||
HFC227ea | 0.045 | 0.035 | 0.03 | 0.03 | ||||
HFC32 | 0.05 | 0.08 | 0.075 | 0.06 | ||||
輸出 | kW | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
GWP | 184 | 173 | 150 | 145 | ||||
輸入 | ||||||||
冷凝器 | ||||||||
離開之溫度 | C | 30 | 30 | 30 | 30 | |||
離開之乾度 | m/m | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
ICEX高壓冷凝 | ||||||||
液體離開/吸入差 | kJ/kg | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | ||||||||
進入之溫度 | C | -35 | -35 | -35 | -35 | |||
離開之溫度 | C | -30 | -30 | -30 | -30 | |||
離開之乾度 | m/m | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
壓縮機 | ||||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
自壓縮機移除之焓 | kW/kWc | 0.412 | 0.407 | 0.410 | 0.398 | |||
輸出 | ||||||||
冷凝器 | ||||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 38.39 | 36.79 | 37.27 | 36.97 | |||
露點 | C | 61.3 | 60.3 | 60.6 | 61.2 | |||
中點 | C | 45.6 | 45.1 | 45.3 | 45.6 | |||
滑移 | K | 31.3 | 30.3 | 30.6 | 31.2 | |||
焓損失 | kW | 1.595 | 1.546 | 1.562 | 1.577 | |||
離開之乾度 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||||
IHX高壓側 | ||||||||
轉移至吸入管線之焓 | kJ/kWc | 0.028 | 0.028 | 0.028 | 0.027 | |||
起泡點 | C | 30.0 | 30.0 | 30.0 | 30.0 | |||
離開之溫度 | C | 27.9 | 27.8 | 27.8 | 27.8 | |||
蒸發器 | ||||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 4.62 | 4.30 | 4.38 | 4.28 | |||
中點 | C | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | |||
滑移 | C | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 1.63 | 1.67 | 1.63 | 1.59 | |||
焓增 | kWc | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | |||
離開之乾度 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | ||||
IHX低壓側 | ||||||||
自液體管線轉移之焓 | kW/kWc | 0.028 | 0.028 | 0.028 | 0.027 | |||
離開之溫度 | C | -25.0 | -25.0 | -25.0 | -25.0 | |||
露點 | C | -30.0 | -30.0 | -30.0 | -30.0 | |||
壓縮機 | ||||||||
進入殼體之溫度 | C | -25.0 | -25.0 | -25.0 | -25.0 | |||
排出溫度 | C | 102.7 | 96.8 | 98.9 | 102.5 | |||
壓縮比P/P | 23.51 | 22.07 | 22.80 | 23.29 | ||||
壓縮機冷卻 | kW/kWc | 0.4120 | 0.4072 | 0.4095 | 0.3985 | |||
系統 | ||||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 796 | 829 | 810 | 797 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.536 | 0.492 | 0.506 | 0.519 | |||
COP冷卻 | 1.87 | 2.03 | 1.98 | 1.93 | ||||
質量流速 | kg/kWc | 0.00687 | 0.00679 | 0.00683 | 0.00664 | |||
組成質量% | 38 | 39 | 40 | ||||
二氧化碳 | 12 | 11 | 8 | ||||
HFO1234yf | 45 | 40 | 45 | ||||
HFC32 | 38 | 44 | 42 | ||||
HFO1224ydz | 5 | 5 | 5 | ||||
GWP | 259 | 300 | 286 | ||||
輸入 | |||||||
冷卻負荷 | kW | 1 | 1 | 1 | |||
冷凝器 | |||||||
起泡點 | C | 45 | 45 | 45 | |||
過冷 | kJ/kg | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | |||||||
露點 | C | 13 | 13 | 13 | |||
過熱 | C | 5 | 5 | 5 | |||
壓縮機 | |||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
輸出 | |||||||
冷凝器 | |||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 32.3 | 32.1 | 29.3 | |||
露點 | C | 57.3 | 55.8 | 55.0 | |||
起泡點 | C | 45 | 45 | 45 | |||
中點 | C | 51.1 | 50.4 | 50.0 | |||
滑移 | K | 12.3 | 10.8 | 10.0 | |||
離開之溫度 | C | 40 | 40 | 40 | |||
放熱 | kW | -1.36 | -1.34 | -1.33 | |||
蒸發器 | |||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 9.76 | 10.13 | 9.43 | |||
進入之溫度 | C | 1.51 | 2.77 | 3.50 | |||
露點 | C | 13 | 13 | 13 | |||
中點 | C | 7.3 | 7.9 | 8.2 | |||
滑移 | K | 11.5 | 10.2 | 9.5 | |||
離開之溫度 | C | 18 | 18 | 18 | |||
吸熱 | kW | 1 | 1 | 1 |
壓縮機 | |||||||
進入殼體之溫度 | C | 18 | 18 | 18 | |||
進入壓縮機之溫度 | C | 23.74 | 23.59 | 23.29 | |||
排出溫度 | C | 100.5 | 99.6 | 95.2 | |||
壓縮比 | 3.31 | 3.17 | 3.11 | ||||
總功率輸入 | kW | 0.32 | 0.31 | 0.29 | |||
掃過容積 | m^3/h | 0.66 | 0.63 | 0.66 | |||
系統 | |||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 5451 | 5732 | 5421 | |||
COP冷卻 | 3.13 | 3.28 | 3.41 | ||||
質量流速 | kg/s | 0.00585 | 0.00563 | 0.00578 | |||
組成質量% | 41 | 42 | 43 | ||||
二氧化碳 | 16 | 8 | 100 | ||||
HFO1234yf | 39 | 50 | 0 | ||||
HFC32 | 40 | 40 | 0 | ||||
HFO1224ydz | 5 | 2 | 0 | ||||
GWP | 273 | 273 | 677 | ||||
輸入 | |||||||
冷卻負荷 | kW | 1 | 1 | 1 | |||
冷凝器 | |||||||
起泡點 | C | 45 | 45 | 45 | |||
過冷 | kJ/kg | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | |||||||
露點 | C | 13 | 13 | 7 | |||
過熱 | C | 5 | 5 | 5 | |||
壓縮機 | |||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
輸出 | |||||||
冷凝器 | |||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 35.8 | 29.2 | 27.9 | |||
露點 | C | 57.8 | 54.2 | 45 | |||
起泡點 | C | 45 | 45 | 45 | |||
中點 | C | 51.4 | 49.6 | 45 | |||
滑移 | K | 12.8 | 9.2 | 0 | |||
離開之溫度 | C | 40 | 40 | 40 | |||
放熱 | kW | -1.37 | -1.31 | -1.28 | |||
蒸發器 | |||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 10.69 | 9.78 | 10.12 | |||
進入之溫度 | C | 0.71 | 4.78 | 7 | |||
露點 | C | 13 | 13 | 7 | |||
中點 | C | 6.9 | 8.9 | 7 | |||
滑移 | K | 12.3 | 8.2 | 0 | |||
離開之溫度 | C | 18 | 18 | 12 | |||
吸熱 | kW | 1 | 1 | 1 |
壓縮機 | |||||||
進入殼體之溫度 | C | 18 | 18 | 12 | |||
進入壓縮機之溫度 | C | 24.08 | 22.90 | 17.69 | |||
排出溫度 | C | 105.6 | 91.3 | 99.4 | |||
壓縮比 | 3.35 | 2.99 | 2.76 | ||||
總功率輸入 | kW | 0.33 | 0.28 | 0.25 | |||
掃過容積 | m^3/h | 0.62 | 0.64 | 0.57 | |||
系統 | |||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 5848 | 5608 | 6345 | |||
COP冷卻 | 3.00 | 3.54 | 3.99 | ||||
質量流速 | kg/s | 0.00568 | 0.00592 | 0.00404 | |||
組成(質量分率) | 44 | 45 | 46 | 47 | ||||
二氧化碳 | 0.15 | 0.2 | 0.13 | 0.25 | ||||
HFO1224ydz | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.1 | ||||
HFC32 | 0.21 | 0.21 | 0.21 | 0.21 | ||||
HFO1234ze(E) | 0.5 | 0.45 | 0.52 | 0.44 | ||||
冷卻負荷 | kW | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
GWP | 146 | 145 | 146 | 145 | ||||
冷卻負荷 | kW | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
輸入 | ||||||||
冷凝器 | ||||||||
離開溫度 | C | 30 | 30 | 30 | 30 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | |||
ICEX高壓冷凝 | ||||||||
液體離開/吸入差 | kJ/kg | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
蒸發器 | ||||||||
進入之溫度 | C | -35 | -35 | -35 | -35 | |||
離開溫度 | C | -30 | -30 | -30 | -30 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |||
壓縮機 | ||||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
自壓縮機移除之焓 | kW/kWc | 0.166 | 0.193 | 0.201 | 0.209 | |||
輸出 | ||||||||
冷凝器 | ||||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 21.33 | 24.85 | 19.91 | 26.51 | |||
露點 | C | 57.2 | 58.7 | 56.3 | 55.3 | |||
中點 | C | 43.6 | 44.4 | 43.2 | 42.6 | |||
滑移 | K | 27.2 | 28.7 | 26.3 | 25.3 | |||
焓損失 | kW | 1.666 | 1.650 | 1.590 | 1.708 | |||
離開之乾度 | 0.100 | 0.100 | 0.100 | 0.200 | ||||
IHX高壓側 | ||||||||
轉移至吸入管線之焓 | kJ/kWc | 0.455 | 0.464 | 0.451 | 0.516 | |||
起泡點 | C | 26.8 | 27.1 | 26.8 | 24.5 | |||
離開之溫度 | C | -4.4 | -5.8 | -3.8 | -5.0 | |||
蒸發器 | ||||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 2.88 | 3.59 | 2.60 | 3.87 | |||
中點 | C | -32.5 | -32.5 | -32.5 | -32.5 | |||
滑移 | C | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 1.37 | 1.63 | 1.28 | 2.00 | |||
焓增 | kWc | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | |||
離開之乾度 | 0.800 | 0.800 | 0.800 | 0.800 |
ICEX低壓側 | ||||||||
自液體管線轉移之焓 | kW/kWc | 0.455 | 0.464 | 0.451 | 0.516 | |||
離開之溫度 | C | -16.8 | -15.3 | -17.4 | -15.2 | |||
露點 | C | -21.8 | -20.3 | -22.4 | -20.2 | |||
壓縮機 | ||||||||
進入殼體之溫度 | C | -16.8 | -15.3 | -17.4 | -15.2 | |||
排出溫度 | C | 114.5 | 118.1 | 101.5 | 118.2 | |||
壓縮比P/P | 15.56 | 15.26 | 15.53 | 13.28 | ||||
壓縮機冷卻 | kW/kWc | 0.1660 | 0.1930 | 0.2019 | 0.2097 | |||
系統 | ||||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 744 | 861 | 708 | 922 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.600 | 0.585 | 0.531 | 0.637 | |||
COP冷卻 | 1.67 | 1.71 | 1.88 | 1.57 | ||||
質量流速 | kg/kWc | 0.00664 | 0.00643 | 0.00673 | 0.00699 | |||
組成(質量分率) | ||||||||
二氧化碳 | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.19 | ||||
HFO1234yf | 0.57 | 0.52 | 0.47 | 0.48 | ||||
HFC32 | 0.21 | 0.21 | 0.21 | 0.18 | ||||
HFO1234yd(Z) | 0.05 | 0.01 | 0.15 | 0.15 | ||||
GWP | 145 | 145 | 145 | 124 | ||||
冷卻負荷 | kW | |||||||
輸入 | ||||||||
冷凝器 | ||||||||
離開之溫度 | C | 40 | 40 | 40 | 40 | |||
離開之乾度 | m/m | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |||
蒸發器 | ||||||||
進入之溫度 | C | 1 | 1 | 3 | 3 | |||
離開之溫度 | C | 16 | 16 | 16 | 16 | |||
離開之乾度 | m/m | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
壓縮機 | ||||||||
等熵效率 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | ||||
電動馬達效率 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | ||||
自壓縮機移除之焓 | kW/kWc | 0.031 | 0.030 | 0.030 | 0.030 | |||
輸出 | ||||||||
冷凝器 | ||||||||
壓力 | 巴絕對壓力 | 31.83 | 32.75 | 33.76 | 35.30 | |||
露點 | C | 56.1 | 55.9 | 55.6 | 57.1 | |||
中點 | C | 48.1 | 48.0 | 47.8 | 48.5 | |||
滑移 | K | 16.1 | 15.9 | 15.6 | 17.1 | |||
焓損失 | kW | 1.283 | 1.284 | 1.285 | 1.303 | |||
離開之乾度 | 0.050 | 0.050 | 0.050 | 0.050 | ||||
IHX高壓側 | ||||||||
自吸入管線轉移之焓 | kJ/kWc | 0.123 | 0.121 | 0.120 | 0.122 | |||
起泡點 | C | 38.9 | 39.0 | 39.0 | 39.0 | |||
離開之溫度 | C | 32.8 | 33.0 | 33.1 | 33.0 | |||
蒸發器 | ||||||||
進入之壓力 | 巴絕對壓力 | 11.07 | 11.46 | 12.67 | 13.35 | |||
中點 | C | 8.5 | 8.5 | 9.5 | 9.5 | |||
滑移 | C | 15 | 15 | 13 | 13 | |||
離開之壓力 | 巴絕對壓力 | 11.03 | 11.43 | 11.88 | 11.94 | |||
壓降 | bar | 0.04 | 0.03 | 0.79 | 1.41 | |||
焓增 | kWc | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | |||
離開之乾度 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
IHX低壓側 | ||||||||
轉移至液體管線之焓 | kW/kWc | 0.123 | 0.121 | 0.120 | 0.122 | |||
離開之溫度 | C | 34.9 | 34.8 | 34.6 | 34.8 | |||
露點 | C | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | |||
壓縮機 | ||||||||
進入壓縮機之溫度 | C | 34.9 | 34.8 | 34.6 | 34.8 | |||
排出溫度 | C | 98.9 | 99.6 | 100.4 | 103.3 | |||
壓縮比P/P | 2.88 | 2.87 | 2.84 | 2.96 | ||||
壓縮機冷卻 | kW/kWc | 0.0306 | 0.0303 | 0.0300 | 0.0304 | |||
系統 | ||||||||
吸入比容積 | kJ/m^3 | 5785 | 5952 | 6142 | 6077 | |||
電能輸入 | kJ/kWc | 0.255 | 0.256 | 0.257 | 0.273 | |||
COP冷卻 | 3.93 | 3.91 | 3.90 | 3.67 | ||||
質量流速 | kg/kWc | 0.00613 | 0.00607 | 0.00600 | 0.00608 | |||
1:電動馬達/封閉式壓縮機/第一段
2:封閉式壓縮機/溫度感測器/變速電動馬達/第二段
3:空氣冷卻式冷凝器/壓力感測器/中間冷卻器
4:電子膨脹閥/冷凝器/變速電動馬達/內部熱交換器
5:空氣加熱式蒸發器/內部熱交換器/冷凝器/電子膨脹閥
6:儲液器/電子膨脹閥/內部熱交換器/蒸發器
7:溫度感測器/壓力感測器/資料線/電子膨脹閥
8:微處理器/資料線/蒸發器/溫度感測器
9:信號線/微處理器
10:信號線/資料線/蒸發器/壓力感測器
11:資料線/溫度感測器
12:壓力殼體/變速電動馬達/信號線
13:室用恆溫器/熱管/熱交換器/儲液器
14:資料線/信號線/儲液器/溫度感測器
15:信號線/資料線
16:注射泵/液體渦輪泵/溫度感測器
[圖1]典型分離式空調系統。
[圖2]分離式空調系統。
[圖3]冷凍系統。
[圖4]分離式空調系統。
[圖5]電動車輛之空調系統。
1:封閉式壓縮機
2:溫度感測器
3:壓力感測器
4:冷凝器
5:內部熱交換器
6:電子膨脹閥
7,8:資料線
9:微處理器
10:蒸發器
11,15:信號線
12:變速電動馬達
13:熱管
14:儲液器
Claims (20)
- 一種冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由二氧化碳組成,及 b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) 可任選之組分,其選自由以下組成之群:HFC227ea、HFC152a、HFC32及其等混合物。
- 如請求項1所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) 可任選之HFC,其選自由以下組成之群:HFC32、HFC227ea和R152a或其混合物; 其中該高揮發性組分之量在5重量%至85重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至80重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在10重量%至90重量%範圍內; 其中該HFC32存在時之量在2重量%至59重量%範圍內; 其中該HFC227ea存在時之量在1重量%至12.4重量%範圍內; 其中該HFC152ea存在時之量在2重量%至10重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項2所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) 及HFC,其選自由以下組成之群:HFC32、HFC227ea及其等混合物; 其中該高揮發性組分之量在5重量%至60重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在10重量%至65重量%範圍內; 其中該HFC32存在時之量在2重量%至59重量%範圍內; 其中該HFC227ea存在時之量在1重量%至12.4重量%範圍內; 其中該HFC152ea存在時之量在2重量%至10重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項3所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) HFC,其選自由以下組成之群:HFC32、HFC152a及HFC227ea及其等混合物; 其中該高揮發性組分之量在5重量%至30重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在10重量%至65重量%範圍內; 其中該HFC32存在時之量在22.2重量%至59重量%範圍內; 其中該HFC227ea存在時之量在4.7重量%至12.4重量%範圍內; 其中該HFC152ea存在時之量在3重量%至8重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項3所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) 及HFC,其選自由以下組成之群:HFC32、HFC152a、HFC227ea及其等混合物; 其中該高揮發性組分之量在5重量%至30重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在10重量%至65重量%範圍內; 其中該HFC32存在時之量在2重量%至22重量%範圍內; 其中該HFC227ea存在時之量在1重量%至4.7重量%範圍內; 其中該HFC152ea存在時之量在3重量%至5重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項5所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) HFC32; 其中該高揮發性組分之量在5重量%至30重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在10重量%至60重量%範圍內; 其中該HFC32之量在2重量%至22重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項6所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) HFC32; 其中該高揮發性組分之量在6重量%至25重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在7重量%至30重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在40重量%至60重量%範圍內; 其中該HFC32之量在10重量%至21.5重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項5所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) HFC32; 其中該高揮發性組分之量在5重量%至15重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在6重量%至35重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在46重量%至55重量%範圍內; 其中該HFC32之量在15重量%至21.5重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項5所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) HFC227ea; 其中該高揮發性組分之量在5重量%至30重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在10重量%至65重量%範圍內; 其中該HFC227ea之量在2重量%至4.7重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項2所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 其中該高揮發性組分之量在5重量%至90重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在2重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在15重量%至60重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項10所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 其中該高揮發性組分之量在5重量%至80重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在2重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在15重量%至60重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項11所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 可任選之中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 其中該高揮發性組分之量在50重量%至75重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在2重量%至25重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在15重量%至35重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項12所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 可任選之中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物; 其中該高揮發性組分之量在60重量%至75重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在2重量%至20重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在15重量%至30重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項2所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 可任選之中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 其中該高揮發性組分之量在5重量%至60重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在10重量%至75重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項14所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 其中該高揮發性組分之量在10重量%至50重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至35重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在12重量%至70重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項15所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 其中該高揮發性組分之量在10重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在15重量%至55重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在7重量%至25重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項16所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分CO 2; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 其中該高揮發性組分之量在20重量%至40重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在30重量%至55重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在7重量%至25重量%範圍內;及 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%。
- 如請求項4所述之冷媒,其用於新設備中及改裝後用於現有設備中,該冷媒由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) HFC32; 其中該高揮發性組分之量在8重量%至19重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至8重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在39重量%至51重量%範圍內; 其中該HFC32之量在35重量%至44重量%範圍內; 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%;及 其中摻合物在40℃下之起泡點蒸氣壓不超過30巴絕對壓力。
- 如請求項3所述之冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO-1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) HFC32、HFC227ea或其混合物, 其中該高揮發性組分之量在10重量%至35重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至20重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在40重量%至80重量%範圍內; 其中該HFC32存在時之量在18重量%至22重量%範圍內; 其中該HFC227ea存在時之量在2重量%至4.5重量%範圍內; 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%,及 其中該摻合物在35℃下之起泡點蒸氣壓不超過30巴絕對壓力。
- 一種冷媒,其由以下組成或基本上由以下組成: a) 不可燃的高揮發性組分,其由CO 2組成; b) 不可燃的低揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1224yd(Z)、HFO1224yd(E)、HFO1233zd(E)、HFO1233zd(Z)、HFO1233xf、HFO1336mzz(E)、HFO1336mzz(Z)、2-溴-3,3,3-三氟丙-1-烯及其等混合物; c) 中等揮發性組分,其選自由以下組成之群:HFO1234yf、HFO1234ze(E)、HFO1225ye(Z)、HFO1243zf及其等混合物;及 d) HFC32、HFC227ea或其混合物, 其中該高揮發性組分之量在8重量%至25重量%範圍內; 其中該低揮發性組分之量在5重量%至20重量%範圍內; 其中該中等揮發性組分之量在35重量%至70重量%範圍內; 其中該HFC32存在時之量在18重量%至22重量%範圍內; 其中該HFC227ea存在時之量在2重量%至5重量%範圍內; 其中該等成分之量係選自所述範圍至總計100重量%;及 其中該摻合物在35℃下之起泡點蒸氣壓不超過35巴絕對壓力。
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