1,1,2,2‑四氟乙烷在高温热泵中的用途制造技术

本发明专利技术公开了一种在高温热泵中产生加热的方法。所述方法包括从热交换器中的工作流体中提取热量，从而产生冷却的工作流体，其中所述工作流体包含由1，1，2，2‑四氟乙烷构成的制冷剂；所述高温热泵包括离心式压缩机。本发明专利技术还公开了一种在至少两个级之间进行热交换的产生加热的方法、一种提升高温热泵设备中的冷凝器操作温度的方法、一种高温热泵设备、一种替换高温热泵中的HFC‑134a的方法以及一种改进离心式高温热泵的能量效率的方法。本发明专利技术还公开了一种产生加热的方法和一种高温热泵设备，其中所述高温热泵包括螺杆式压缩机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】1，1，2，2-四氟乙烷在高温热泵中的用途
本专利技术涉及在许多应用中(具体为在高温热泵中)具有效用的方法和系统。
技术介绍
当前形成全球能源格局的趋势表明，在不久的将来将扩大低温热的利用。此类热可通过各种商业或工业操作进行回收，或者可从地热或水热储层提取，或者可通过太阳能集热器生成。能源价格不断提高以及人们逐渐认识到使用化石燃料一般来说对环境的影响尤其是对地球气候带来的威胁，为低温热的利用提供了推动力。通过高温机械压缩式热泵(HTHP)提高可用低温热的温度以满足加热要求是一种有前景的使用低温热的方法。热泵需要使用工作流体。需要新型的热泵和高温热泵工作流体。
技术实现思路
根据本专利技术提供了一种在高温热泵中产生加热的方法。该方法包括从热交换器中的工作流体中提取热量，从而产生冷却的工作流体，其中所述工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂，并且所述高温热泵包括离心式压缩机。还提供了一种在高温热泵中产生加热的方法，其中在以级联配置布置的至少两个级之间交换热量。该方法包括在第一级联级中的第一工作流体中在所选择的较低温度下吸收热量并且将该热量传递到在较高温度下提供热量的第二级联级的第二工作流体；其中第一工作流体或第二工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂。还提供了一种提升高温热泵设备中的冷凝器操作温度的方法。该方法包括向高温热泵中装入包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂的工作流体；其中所述高温热泵设备包括离心式压缩机。还提供了一种高温热泵设备。该设备容纳有工作流体，该工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂；其中所述设备包括离心式压缩机。还提供了一种替换高温热泵中的HFC-134a的方法。该方法包括向所述高温热泵中装入包含由HFC-134构成的制冷剂的工作流体；其中所述高温热泵包括离心式压缩机。还提供了一种改进使用HFC-134a操作的离心式高温热泵的能量效率的方法。该方法包括向所述离心式高温热泵中装入包含由HFC-134构成的制冷剂的工作流体。还提供了一种在高温热泵中产生加热的方法。该方法包括从热交换器中的工作流体中提取热量，从而产生冷却的工作流体，其中所述工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂，并且所述高温热泵包括螺杆式压缩机。还提供了一种高温热泵设备，其容纳有工作流体，该工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂；其中所述设备包括螺杆式压缩机。附图说明图1为根据本专利技术的溢流式蒸发器热泵设备的一个实施例的示意图。图2为根据本专利技术的直接膨胀式热泵设备的一个实施例的示意图。图3为根据本专利技术的级联热泵系统的示意图。具体实施方式在陈述下文实施例的详情之前，首先定义或阐明一些术语。全球变暖潜势值(GWP)是由大气排放一千克具体温室气体与排放一千克二氧化碳相比而得的评估相对全球变暖影响的指数。可计算出不同时间范围的GWP，其显示指定气体的大气寿命效应。100年时间范围的GWP通常是参考值。“TheScientificAssessmentofOzoneDepletion，2002，AreportoftheWorldMeteorologicalAssociation’sGlobalOzoneResearchandMonitoringProject，”section1.4.4，pages1.28to1.31(“臭氧损耗的科学评估，2002年，世界气象协会的全球臭氧研究和监测计划的报告”，第1.4.4部分，第1.28至1.31页)(参见该部分的第一段)中定义了臭氧损耗潜势(ODP)。ODP代表一种化合物相对于同质量的三氯氟甲烷(CFC-11)在平流层中导致的臭氧损耗程度。制冷量(有时称为冷却容量)是定义每单体质量的循环制冷剂或工作流体在蒸发器中制冷剂或工作流体的焓的变化的术语。体积冷却容量是指在蒸发器中每单位体积的制冷剂蒸气离开蒸发器，由制冷剂或工作流体移除的热量。制冷量是制冷剂、工作流体或传热组合物制冷能力的量度。因此，工作流体体积冷却容量越高，可在蒸发器处产生的冷却速率越大，并且用指定压缩机可达到的最大体积流量越大。冷却速率是指每单位时间被蒸发器内制冷剂移除的热量。相似地，体积热容量是定义每单位体积进入压缩机的制冷剂或工作流体蒸气在冷凝器中被制冷剂或工作流体提供的热量的术语。制冷剂或工作流体的体积热容量越高，在冷凝器处产生的加热速率越大，并且用指定压缩机可达到的最大体积流量越大。性能系数(COP)是在蒸发器中去除的热量除以操作压缩机所需的能量。COP越高，能量效率越高。COP与能量效率比率(EER)直接相关，即在一组具体内温和外温下制冷设备或空调设备的效率等级。如本文所用，传热介质(本文还称为加热介质)包含用于从待冷却的主体携带热至冷却器蒸发器或从冷却器冷凝器至冷却塔或其中热能够被排放到环境中的其他配置的组合物。对于热泵而言，传热介质将热从热源携带至热泵蒸发器(热交换器)或从热泵冷凝器携带至将待加热的主体。如本文所用，工作流体包括化合物或化合物的混合物，其功能是在蒸汽压缩循环中传递热。在一些实施例中，在一个重复循环中，工作流体经历了从液体到气体并回到液体的相变化。过冷为液体温度降至低于给定压力下液体的饱和点。饱和点是蒸气组合物被完全冷凝成液体时的温度(还被称为泡点)。但是在给定压力下，过冷持续将液体冷却成更低温度的液体。通过将液体冷却至饱和温度以下，能够提高净制冷量。从而过冷改善了系统的制冷量和能量效率。过冷量是冷却到饱和温度以下的量值(以度为单位)或液体组合物被冷却至其饱和温度以下的程度。“过热”是用来定义蒸气组合物被加热超过其饱和蒸气温度(在该温度下，如果组合物被冷却，将形成第一滴液体，也称为“露点”)的程度的术语。如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其他变型均旨在涵盖非排他性的包括。例如，包含一系列元素的组合物、过程、方法、制品或设备不必仅限于那些元素，而可以包括其它未明确列出的元素，或此类组合物、过程、方法、制品或设备固有的元素。此外，除非明确相反说明，“或”是指排他性的或。例如，下列任一种情况都表示条件A或B得到满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，以及A为假(或不存在)且B为真(或存在)。连接短语“由...组成”不包括任何没有指定的元素、步骤或成分。如果是在权利要求中，此类词限制权利要求，以不包含除了通常与之伴随的杂质以外不是所述那些的材料。当短语“由...组成”出现在权利要求正文的条款中，而不是紧接在前序之后时，该短语限定只在该条款中列出的要素；其他要素不排除于作为整体的权利要求。连接短语“基本上由...组成”用于限定所述组合物、方法或设备除了字面公开的那些以外，还包括物质、步骤、部件、组分或元素，前提条件是，这些附加包含的物质、步骤、部件、组分或元素不会实质上影响受权利要求书保护的本专利技术的基本特征和新颖特征。术语“基本上由...组成”居于“包含”和“由...组成”的中间。当申请人已经用开放式术语如“包含”定义了本专利技术或其一部分时，则应易于理解(除非另外指明)，说明书应被解释为还使用术语“基本上由...组成”或“由...组成”描述本专利技术。而且，采用“一个”或“一种”来描述本文所述的要素和组件。这样做只是为了方便，并给出本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在高温热泵中产生加热的方法，所述方法包括从热交换器中的工作流体中提取热量，从而产生冷却的工作流体，其中所述工作流体包含由1，1，2，2‑四氟乙烷构成的制冷剂，并且所述高温热泵包括离心式压缩机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在高温热泵中产生加热的方法，所述方法包括从热交换器中的工作流体中提取热量，从而产生冷却的工作流体，其中所述工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂，并且所述高温热泵包括离心式压缩机。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述热交换器选自超临界工作流体冷却器和冷凝器。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述热交换器在高于约71℃的温度下操作。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括使第一传热介质通过所述热交换器，由此所述提取热量加热所述第一传热介质，并且使所述经加热的第一传热介质从所述热交换器传递到待加热的主体。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一传热介质为工业传热液体，所述待加热的主体为化学工艺物流。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一传热介质为水，所述待加热的主体为用于空间加热的空气。7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括使所述冷却的工作流体膨胀，然后在第二热交换器中加热所述工作流体，以得到经加热的工作流体。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二热交换器为蒸发器，所述经加热的工作流体为蒸气。9.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括使待加热的流体通过所述冷凝器，从而加热所述流体。10.一种在高温热泵中产生加热的方法，其中在以级联配置布置的至少两个级之间交换热量，所述方法包括：在选定的较低温度下吸收第一级联级中的第一工作流体中的热量，并且将该热量传递到在较高温度下提供热量的第二级联级的第二工作流体；其中所述第一工作流体或第二工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂。11.一种提升高温热泵设备中的冷凝器操作温度的方法，包括：向所述高温热泵中装入包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂的工作流体；其中所述高温热泵设备包括离心式压缩机。12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述冷凝器操作温度提升至高于约71℃的温度。13.一种容纳有工作流体的高温热泵设备，所述工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂；其中所述设备包括离心式压缩机。14.根据权利要求13所述的高温热泵设备，所述高温热泵设备具有冷凝器，其中所述冷凝器在高于约71℃的温度下操作。15.根据权利要求13所述的高温热泵设备，所述设备包括(a)第一热交换器，工作流体流过所述第一热交换器并被加热；(b)与所述第一热交换器流体连通的离心式压缩机，所述离心式压缩机将所述经加热的工作流体压缩至较高压力；(c)与所述压缩机流体连通的第二热交换器，所述高压工作流体流过所述第二热交换器并被冷却；以及(d)与所述第二热交换器流体连通的减压装置，其中减小所述冷却的工作流体的压力并且所述减压装置还与所述第一热交换器流体连通，使得所述工作流体随后在反复循环中反复流过组件(a)、(b)、(c)和(d)。16.根据权利要求13所述的高温热泵设备，所述高温热泵设备具有至少两个加热级。17.根据权利要求16所述的高温热泵设备，所述高温热泵设备包括布置成级联加热系统的第一级和最终级以及任选的至少一个中间级，每一级均使工作流体从其中循环通过，其中将热量从所述第一级或中间级传递到所述最终级，并且其中至少一个级中的所述工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂。18.根据权利要求16所述的高温热泵设备，所述高温热泵设备具有布置成级联加热系统的至少两个加热级，即第一级和最终级，每一级均使工作流体从其中循环通过，所述高温热泵设备包括：(a)用于降低第一工作流体液体的压力和温度的第一膨胀装置；(b)与所述第一膨胀装置流体连通的蒸发器，所述蒸发器具有入口和出口；(c)与所述蒸发器流体连通的第一压缩机，所述第一压缩机具有入口和出口；(d)与所述第一压缩机出口流体连通的级联热交换器系统，所述级联热交换器系统具有：(i)第一入口和第一出口，所述第一工作流体流过所述第一入口和所述第一出口，以及(ii)第二入口和第二出口，与所述第一工作流体热连通的第二工作流体流过所述第二入口和所述第二出口；(e)与所述级联热交换器系统的所述第二出口流体连通的第二压缩机，所述第二压缩机具有入口和出口；(f)与所述第二压缩机流体连通的冷凝器，所述冷凝器具有入口和出口；以及(g)与所述冷凝器流体连通的第二膨胀装置；其中所述第一工作流体或所述第二工作流体包含由1，1，2，2-四氟乙烷构成的制冷剂。19.根据权利要求18所述的高温热泵设备，其中所述第一工作流体包含至少一种选自以下的制冷剂：HFO-1234yf、E-HFO-1234ze、HFO-1243zf、HFC-161、HFC-32、HFC-125、HFC-245cb、HFC-13...

【专利技术属性】
技术研发人员：K孔托马里斯，EP杨代尔，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US