[發明專利]含有異丁烷（R600a）的中高溫熱泵混合工質無效

申請號：	201210353683.X	申請日：	2010-07-09
公開（公告）號：	CN102911642A	公開（公告）日：	2013-02-06
發明（設計）人：	王懷信;張圣君;郭濤;陳清瑩	申請（專利權）人：	天津大學
主分類號：	C09K5/04	分類號：	C09K5/04
代理公司：	天津盛理知識產權代理有限公司 12209	代理人：	董一寧
地址：	300072***	國省代碼：	天津;12
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摘要：
搜索關鍵詞：	含有丁烷 r600a 中高溫熱混合工質
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于熱泵或空調系統中的制冷劑，具體涉及到作為冷凝溫度為60-100°C的中高溫熱泵系統中的制冷工質。?

背景技術

對于生產和生活中大量存在的、對熱能品位要求相對較低(溫度為60-100°C)的用能緩解，采用熱泵供熱技術不僅有比常規供能方式更高的總能利用效率，減少CO2排放，還可以有效利用工業余熱、地熱能、太陽能以及環境（空氣、土壤、地表水或淺層地下水）中蘊含的低品位熱能，減小余熱排放造成的熱污染。當前，熱泵技術正向中高溫（冷凝溫度80-100°C）、高溫（冷凝溫度高于100°C）熱泵方向發展，而制約其發展的關鍵問題之一，就是缺乏適合的循環工質。以往曾用作高溫熱泵系統工質的物質有CFC11、CFC113、CFC114等，他們均為CFC類物質，其臭氧層破壞勢（ODP）及溫室效應勢（GWP）都很大，發達國家已于1996年禁用，發展中國家也將于2010年禁用。目前應用較多的是以HCFC22或其替代物R407C等為工質的空調-熱泵系統，能夠提供的熱水最高溫度為50-55°C，而無法提供更高溫度水平的熱能。開發環境友好、熱力性能優良的新型工質，對中高溫熱泵技術的發展至關重要。?

本發明提供的混合工質，是為冷凝溫度為60-100°C的中高溫熱泵系統應用而研制的，也可用做離心式制冷、空調機組的工質。?

發明內容

本發明的目的是，提供一組含有異丁烷（R600a）的適于中高溫熱泵機組應用的新工質，使其環境特性和環境性能俱佳。?

本發明內容介紹：根據優勢互補的原則進行組元組合，篩選得到下述性能優良的中高溫熱泵混合工質。具體包括：異丁烷（R600a）、1,1,1,3,3-五氟丙烷（R245fa）、三氟碘甲烷（R13I1）、1,1-二氟乙烷（R152a）、一氯-1,2,2,2-四氟乙烷（R124）和一氯-1,1-二氟乙烷（R142b）。各組元物質的基本參數如表1所示。?

本發明提出的含有HC600a的中高溫熱泵混合工質，由異丁烷（R600a）和1,1,1,3,3-五氟丙烷（R245fa）；或由1,1,1,3,3-五氟丙烷（R245fa）和三氟碘甲烷（R13I1）組成；或由異丁烷（R600a）、1,1,1,3,3-五氟丙烷（R245fa）和1,1-二氟乙烷（R152a）組成；?或由異丁烷（R600a）、一氯-1,1-二氟乙烷（R142b）、一氯-1,2,2,2-四氟乙烷（R124）和1,1,1,3,3-五氟丙烷（R245fa）組成；或由異丁烷（R600a）和一氯-1,1-二氟乙烷（R142b）組成；或由異丁烷（R600a）和三氟碘甲烷（R13I1）組成。?

上述各組元物質的具體配比(質量百分數)為：?

R600a/R245fa????????????????3-98/2-97%，?

R600a/R245fa/R13I1??????????3-97/2-96/1-95%，?

R600a/R245fa/R152a??????????3-93/4-94/3-93%，?

R600a/R142b/R124/R245fa?????2-94/2-94/3-95/1-93%，?

R600a/R142b?????????????????2-97/3-98%，?

R600a/R13I1?????????????????2-97/3-98%，?

以上每種混合工質的各組元物質質量百分數之和為100%。?

上述混合工質的制備方法是，將各組元物質按其指定的質量配比在常溫下進行物理混合即可。?

本發明具有以下優點及有益效果：?

(1)環境性能：本發明的ODP等于零或者較低，環境特性優良。?

(2)熱工參數適宜：在中高溫熱泵系統設計工況下，壓力水平不高于HFC134a在標準空調工況下的壓力水平，排溫低于HFC134a壓縮機的排氣溫度限制。因此，可以直接將本發明工質灌注于HFC134a的空調壓縮機，無需為本發明工質另行設計壓縮機。?