一组含有ＨＦＣｓ及ＨＣｓ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。该组混合工质含有ＨＦＣ１３４ａ，ＨＦＣ１５２ａ，Ｒ１３Ⅰ１，ＨＦＣ１４３，ＨＦＣ２３６ｆａ，ＨＦＣ２４５ｆａ、ＨＣ６００、ＨＣ６００ａ等８种组元物质。８种物质按不同的质量比例组成的二元和三元混合物。其制备方法是，将上述各种组元按指定的配比在常温下进行物理混合，得到相应的混合工质。本发明专利技术不破坏臭氧层，温室效应势较低，符合环保要求；热工参数适宜，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，将原空调机组转换为新工质中高温热泵机组。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热泵或制冷、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。
技术介绍
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。目前应用较多的是以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)，而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。本专利技术提供的混合工质，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。
技术实现思路
本专利技术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
技术实现思路
介绍一组含有HFCs(氢氟烃类)及HCs(碳氢类)的中高温热泵混合工质，含有三氟碘甲烷(R13I1)，1，1，1，2-四氟乙烷(HFC134a)，1，1，2-三氟乙烷(HFC143)，1，1-二氟乙烷(HFC152a)，1，1，1，3，3，3-六氟乙烷(HFC236fa)，1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa)，丁烷(HC600)，异丁烷(HC600a)等组元物质。由HFC134a、HFC152a、HFC236fa组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-1，由HFC134a、R13I1、HFC236fa组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-2，由HFC152a、R13I1、HFC236fa组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-3，由HFC134a、HFC152a、HFC143组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-4，由HFC152a、R13I1、HFC143组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-5，由HFC134a、R13I1、HFC143组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-6，由HFC134a、HFC152a、HFC245fa组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-7，由HFC134a、R13I1、HFC245fa组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-8，由HFC152a、R13I1、HFC245fa组成含有HFCs的中高温热泵混合工质-9，由R13I1、HC600组成含有HCs的二元中高温热泵混合工质-1，由R13I1、HC600a组成含有HCs的二元中高温热泵混合工质-2。上述各混合工质的具体配比(质量百分比)为HFC134a/HFC152a/HFC236fa(含有HFCs的中高温热泵混合工质-1，包含HFC152a为零组分时，HFC134a/HFC236fa为二元混合工质)10-95/0-30/5-90％，HFC134a/R13I1/HFC236fa(含有HFCs的中高温热泵混合工质-2，包含HFC134a为零组分时，R13I1/HFC236fa为二元混合工质)0-60/30-95/10-70％，HFC152a/R13I1/HFC236fa(含有HFCs的中高温热泵混合工质-3，包含R13I1为零组分时，HFC152a/HFC236fa为二元混合工质)5-38/0-57/5-62％，HFC134a/HFC152a/HFC143(含有HFCs的中高温热泵混合工质-4，包含HFC152a为零组分时，HFC134a/HFC143为二元混合工质)45-90/0-45/10-55％，HFC134a/R13I1/HFC143(含有HFCs的中高温热泵混合工质-5，包含HFC134a为零组分时，R13I1/HFC143为二元混合工质)0-36/62-98/2-38％，HFC152a/R13I1/HFC143(含有HFCs的中高温热泵混合工质-6)2-35/60-93/5-38％，HFC134a/HFC152a/HFC245fa(含有HFCs的中高温热泵混合工质-7，包含HFC152a为零组分时，HFC134a/HFC245fa为二元混合工质)30-90/0-35/10-70％，HFC134a/R13I1/HFC245fa(含有HFCs的中高温热泵混合工质-8，包含HFC134a为零组分时，R13I1/HFC245fa为二元混合工质)0-55/35-95/5-65％，HFC152a/R13I1/HFC245fa(含有HFCs的中高温热泵混合工质-9)5-40/0-50/10-60％，R13I1/HC600(含有HCs的二元中高温热泵混合工质-1)97-99/1-3％，R13I1/HC600a(含有HCs的二元中高温热泵混合工质-2)97-99/1-3％。本专利技术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。本专利技术具有以下优点及有益效果(1)符合环保要求本专利技术的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压缩机的排气温限。因此，中高温热泵系统设计中可采用HCFC22的空调压缩机，无需为本专利技术工质另行专门设计压缩机。(3)循环性能优良本专利技术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，可将本专利技术工质直接灌注(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临界压力分子TbTcPc组元 名称分子式 ODP GWP量 ℃ ℃ MPaR13I1 三氟碘甲烷 CF3I195.9 -21.83 123.29 3.9530700HFC134a 1，1，1，2- CF3CH2F102.0 -26.10 101.16 4.05601300四氟乙烷HFC1431，1，2-三氟乙烷CH2FCHF284.05.00 157.80 4.2330-HFC152a 1，1- CHF2CH366.1-24.2113.29 4.5200150二氟乙烷HFC236fa 1，1，1，3，3，3- CF3CH2CF3152.0 -1.11130.60 3.17706300六氟丙烷HFC245fa本文档来自技高网...
【技术保护点】
一组含有ＨＦＣｓ及ＨＣｓ的中高温热泵混合工质，含有三氟碘甲烷（Ｒ１３Ⅰ１），１，１，１，２－四氟乙烷（ＨＦＣ１３４ａ），１，１，２－三氟乙烷（ＨＦＣ１４３），１，１－二氟乙烷（ＨＦＣ１５２ａ），１，１，１，３，３，３－六氟乙烷（ＨＦＣ２３６ｆａ），１，１，１，３，３－五氟丙烷（ＨＦＣ２４５ｆａ），丁烷（ＨＣ６００），异丁烷（ＨＣ６００ａ）等组元物质，其特征是由ＨＦＣ１３４ａ、ＨＦＣ１５２ａ、ＨＦＣ２３６ｆａ组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－１，由ＨＦＣ１３４ａ、Ｒ１３Ⅰ１、ＨＦＣ２３６ｆａ组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－２，由ＨＦＣ１５２ａ、Ｒ１３Ⅰ１、ＨＦＣ２３６ｆａ组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－３，由ＨＦＣ１３４ａ、ＨＦＣ１５２ａ、ＨＦＣ１４３组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－４，由ＨＦＣ１５２ａ、Ｒ１３Ⅰ１、ＨＦＣ１４３组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－５，由ＨＦＣ１３４ａ、Ｒ１３Ⅰ１、ＨＦＣ１４３组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－６，由ＨＦＣ１３４ａ、ＨＦＣ１５２ａ、ＨＦＣ２４５ｆａ组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－７，由ＨＦＣ１３４ａ、Ｒ１３Ⅰ１、ＨＦＣ２４５ｆａ组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－８，由ＨＦＣ１５２ａ、Ｒ１３Ⅰ１、ＨＦＣ２４５ｆａ组成含有ＨＦＣｓ的中高温热泵混合工质－９，由Ｒ１３Ⅰ１、ＨＣ６００组成含有ＨＣｓ的二元中高温热泵混合工质－１，由Ｒ１３Ⅰ１、ＨＣ６００ａ组成含有ＨＣｓ的二元中高温热泵混合工质－２。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王怀信，马利敏，郑臣明，张宇，杨强，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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