[發(fā)明專利]一種適用于高溫熱泵的環(huán)保型非共沸混合制冷劑

在審

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• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107603568A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設計）人: 郭健翔;趙向明;孫利豪;楊金文
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種適用于高溫熱泵的環(huán)保型非共沸混合制冷劑，尤其是高溫熱泵冷凝器側(cè)出水溫度范圍為70-110℃的工況下。

背景技術

工業(yè)生產(chǎn)中存在著大量30℃到60℃的余熱資源，往往被直接排放，造成了能源浪費和環(huán)境污染。熱泵作為能源回收的一種重要手段，可以將低溫熱源中的低位能源轉(zhuǎn)換為高位能，直接用于更高要求的工業(yè)生產(chǎn)中，一方面提高了能源利用率，另一方面極大的減少了能源浪費和環(huán)境污染。目前國內(nèi)市場上對于冷凝溫度低于60℃的常溫熱泵已經(jīng)有廣泛的使用，但在追求更高出水溫度(達到100℃及以上)的中高溫熱泵的研究上尚未有突破性的進展。其中關鍵原因在于缺乏一種環(huán)境友好、安全穩(wěn)定、循環(huán)性能優(yōu)良的制冷劑。以往的用于高溫熱泵的制冷劑如CFC113、CFC114、CFC11等，ODP值和GWP值均較大，破壞臭氧層的同時加劇了溫室效應，在世界范圍內(nèi)已被禁用，而如HFC134a、HCFC22等，在高溫工況下具有過高的冷凝壓力和壓縮機排氣溫度而無法正常應用。同時滿足環(huán)境友好、安全穩(wěn)定、循環(huán)性能優(yōu)良、適應高溫工況的新型制冷劑是高溫熱泵技術亟待解決的關鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的缺陷和不足，提供了一種適用于高溫熱泵的環(huán)保型非共沸混合制冷劑。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種適用于高溫熱泵的環(huán)保型非共沸混合制冷劑，具體方法是：將HFC-134a、HFC-245fa兩種組元按指定的質(zhì)量配比在常溫下進行物理混合，可直接充灌到熱泵機組中成為高溫熱泵機組，產(chǎn)生70-110℃左右的熱水。

進一步，所述HFC-134a占百分比0-60％，HFC-245fa占百分比40-100％。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的有益效果為：

(1)出水溫度高：本發(fā)明的混合制冷劑可直接充灌于常見的HFC-134a熱泵機組，不需要更換機組的潤滑油，可以產(chǎn)生70-110℃以上的熱水。

(2)安全穩(wěn)定性好：本發(fā)明中的兩種組分相互之間不會發(fā)生反應，并且能夠與包括銅、鋼、冷凍油、墊片、電機絕緣層、橡膠、塑料等在內(nèi)的材料長期接觸而不發(fā)生任何反應，保證了其能夠安全穩(wěn)定運行。

(3)高溫工況循環(huán)性能良好：本發(fā)明在50℃蒸發(fā)溫度,100℃冷凝溫度的工況下，根據(jù)組分比例不同，制熱COP均大于3.59，單位容積制熱量均大于3143.2kj/m³，單位質(zhì)量制熱量均大于123.26kj/kg，循環(huán)性能良好。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1：取40^mass％HFC-245fa、60^mass％HFC-134a，在常溫下進行物理混合后作為制冷劑直接充灌到HFC-134a熱泵機組。

實施例2：取50^mass％HFC-245fa、50^mass％HFC-134a，在常溫下進行物理混合后作為制冷劑直接充灌到HFC-134a熱泵機組。

實施例3：取60^mass％HFC-245fa、40^mass％HFC-134a，在常溫下進行物理混合后作為制冷劑直接充灌到HFC-134a熱泵機組。

實施例4：取70^mass％HFC-245fa、30^mass％HFC-134a，在常溫下進行物理混合后作為制冷劑直接充灌到HFC-134a熱泵機組。

實施例5：取80^mass％HFC-245fa、20^mass％HFC-134a，在常溫下進行物理混合后作為制冷劑直接充灌到HFC-134a熱泵機組。

實施例6：取90^mass％HFC-245fa、10^mass％HFC-134a，在常溫下進行物理混合后作為制冷劑直接充灌到HFC-134a熱泵機組。

在不同配比下，可適用不同溫度區(qū)間的高溫工況，在上述實施實例條件下，熱泵機組可以制取的最高水溫區(qū)間為70-110℃，而機組始終保持在冷凝壓力低于2.4MPa、排氣溫度低于120℃的理想狀態(tài)。