CN101186807B - 一种混合制冷剂 - Google Patents
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Abstract
一种混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂的成分包括一氯二氟甲烷(分子式为CHClF2，即R22)、1，1，1，2四氟乙烷(分子式为CH2FCF3，即R134a)和异丁烷(分子式为CH(CH3)2CH3，即R600a)，各组分的含量按重量百分比算分别为CHClF2为40-85％、CH2FCF3为5-20％、CH(CH3)2CH3为10-30％。本发明的混合制冷剂可降低制冷剂的冷凝压力、提高压缩机的可靠性及使用寿命，且该混合制冷剂可提高出水温度、利于环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合制冷剂，特别是涉及一种热泵热水器用混合制冷剂。
背景技术
随着国家能源政策的推进，人们的节能、环保意识不断加强。由于热水是人们日常生活中不可缺少的必须品，所以热泵热水器以其节能、环保、安全、使用舒适等优点越来越受广大消费者的青睐。热泵热水器的工作原理为空调的逆过程，而现在还没有专门为热泵热水器而设计的专用制冷剂，因而目前的热泵热水器大多数采用空调的制冷剂作加热工质，尤其以一氯二氟甲烷(分子式为CHClF2，即R22)为主，其性能参数如表1所示：其冷凝压力为2.127MPa、蒸发压力为0.64MPa、排气温度为75.3℃。但是，受到空调的使用功能限制，其所用压缩机允许的冷凝压力是有限制的，而热泵热水器在整个使用的过程中则覆盖了空调的制冷、制热两种情况。在较高环境温度的条件下仍然使用现有空调的制冷剂为加热工质，会使热泵热水器的压缩机因冷凝压力较大而出现过负荷运行的现象。同时，受到现有空调制冷剂的运行特性影响，热泵热水器加热的水温不能过高，否则会影响压缩机的可靠性和寿命。另外，一氯二氟甲烷属于氢氯氟烃类聚合物，而氢氯氟烃类聚合物会破坏臭氧层(氢氯氟烃中含有氯元素，而且随着氯原子数量的增加，对臭氧层的破坏加剧)。以现有空调的制冷剂作为热泵热水器的加热工质，节能、环保的作用不明显。因此，现有的热泵热水器用制冷剂仍然有待进一步改善。
发明内容
本发明的发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种可降低制冷剂冷凝压力、提高压缩机的可靠性及使用寿命的热泵热水器用混合制冷剂。
本发明的另一个发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种可提高出水温度、利于环保的热泵热水器用混合制冷剂。
本发明的发明目的是这样实现的：一种混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂的成分包括一氯二氟甲烷(分子式为CHClF2，即R22)、1，1，1，2四氟乙烷(分子式为CH2FCF3，即R134a)和异丁烷(分子式为CH(CH3)2CH3，即R600a)，各组分的含量按重量百分比算分别为CHClF2为40-85％、CH2FCF3为5-20％、CH(CH3)2CH3为10-30％。
所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为60％、1，1，1，2四氟乙烷为20％、异丁烷为20％。
所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为75％、1，1，1，2四氟乙烷为10％、异丁烷为15％。
所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为85％、1，1，1，2四氟乙烷为5％、异丁烷为10％。
所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为60％、1，1，1，2四氟乙烷为10％、异丁烷为30％。
本发明的具有以下优点：
1、本发明的混合制冷剂通过把一氯二氟甲烷、1，1，1，2四氟乙烷和异丁烷混合使用，由于异丁烷的冷凝压力低，混合使用后制冷剂系统的冷凝压力也随着降低，同时减轻了压缩机的负荷，提高了压缩机的可靠性及使用寿命。而异丁烷的密度较小，会导致制冷系统的导致质量循环量减少，因而在混合制冷剂里加入1，1，1，2四氟乙烷，起到平衡制冷剂运行参数的作用。
2、本发明的混合制冷剂在现有的含氯制冷剂中加入不含氯的1，1，1，2四氟乙烷和异丁烷，在使用过程中只有少量的氯原子析出，大大降低了对臭氧层的损害，利于环保。
具体实施方式
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(分子式为CHClF2，即R22)、1，1，1，2四氟乙烷(分子式为CH2FCF3，即R134a)和异丁烷(分子式为CH(CH3)2CH3，即R600a)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：一氯二氟甲烷(CHClF2)为30-85％、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)为5-50％、异丁烷(CH(CH3)2CH3)为3-30％。该混合制冷剂适合于现有的纯一氯二氟甲烷制冷系统，无需改动原来热泵热水器的制冷系统结构，可直接替代使用。通过本发明的混合制冷剂替代纯一氯二氟甲烷使用，在相同冷凝压力下，可提高出水温度，降低压缩机的实时负载，从而提高压缩机的可靠性，保证压缩机的有效寿命。其加工过程也十分简单，只需把各组分按照相应比例充分混合，再以常规灌装方法注入到热泵热水器的加热工质循环回路中即可。
下面通过表1对各个实施例进一步说明本发明，其中表1的制冷系数和性能系数均以一氯二氟甲烷为标准值1，其它实施例均是以一氯二氟甲烷为标准值的对比值，但并不因此把本发明限制在所述实施例范围内。
实施例1
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为30％、CH2FCF3为50％、CH(CH3)2CH3则为20％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.143、性能系数为1.219、冷凝压力为1.506MPa、蒸发压力为0.428MPa、排气温度为57.5℃。
实施例2
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为45％、CH2FCF3为40％、CH(CH3)2CH3则为15％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.107、性能系数为1.17、冷凝压力为1.645MPa、蒸发压力为0.474MPa、排气温度为62.3℃。
实施例3
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为50％、CH2FCF3为30％、CH(CH3)2CH3则为20％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.148、性能系数为1.219、冷凝压力为1.641MPa、蒸发压力为0.478MPa、排气温度为62.2℃。
实施例4
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为60％、CH2FCF3为20％、CH(CH3)2CH3则为20％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.151、性能系数为1.212、冷凝压力为1.708MPa、蒸发压力为0.503MPa、排气温度为63.75℃。
实施例5
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为75％、CH2FCF3为10％、CH(CH3)2CH3则为15％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.114、性能系数为1.152、冷凝压力为1.846MPa、蒸发压力为0.55MPa、排气温度为68.5℃。
实施例6
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为85％、CH2FCF3为5％、CH(CH3)2CH3则为10％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.075、性能系数为1.101、冷凝压力为1.951MPa、蒸发压力为0.585MPa、排气温度为72.5℃。
实施例7
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为40％、CH2FCF3为50％、CH(CH3)2CH3则为10％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.066、性能系数为1.122、冷凝压力为1.649MPa、蒸发压力为0.471MPa、排气温度为62.5℃。
实施例8
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为60％、CH2FCF3为10％、CH(CH3)2CH3则为30％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.23、性能系数为1.319、冷凝压力为1.632MPa、蒸发压力为0.485MPa、排气温度为62.3℃。
实施例9
本发明的混合制冷剂主要由一氯二氟甲烷(CHClF2)、1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3)和异丁烷(CH(CH3)2CH3)混合而成，其成分的按重量百分比算分别是：CHClF2为47％、CH2FCF3为50％、CH(CH3)2CH3则为3％。混合制冷剂的性能参数如下：制冷能力为1.011、性能系数为1.033、冷凝压力为1.749MPa、蒸发压力为0.501MPa、排气温度为65.3℃。
表1
以下成份含量均按重量百分比(％)算，制冷系数和性能系数均以一氯二氟甲烷为标准值1，其它实施例均是以一氯二氟甲烷为标准值的对比值。
| 编号 | R22 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 一氯二氟甲烷(CHClF2，即R22) | 100 | 30 | 45 | 50 | 60 | 75 | 85 | 40 | 60 | 47 |
| 1，1，1，2四氟乙烷(CH2FCF3，即R134a) | 0 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 | 5 | 50 | 10 | 50 |
| 异丁烷(CH(CH3)2CH3，即R600a) | 0 | 20 | 15 | 20 | 20 | 15 | 10 | 10 | 30 | 3 |
| 制冷系数 | 1 | 1.143 | 1.107 | 1.148 | 1.151 | 1.114 | 1.075 | 1.066 | 1.23 | 1.011 |
| 性能系数 | 1 | 1.219 | 1.17 | 1.219 | 1.212 | 1.152 | 1.101 | 1.122 | 1.319 | 1.033 |
| 冷凝压力(MPa) | 2.127 | 1.506 | 1.645 | 1.641 | 1.708 | 1.846 | 1.951 | 1.649 | 1.632 | 1.749 |
| 蒸发压力(MPa) | 0.64 | 0.428 | 0.474 | 0.478 | 0.503 | 0.550 | 0.585 | 0.471 | 0.485 | 0.501 |
| 排气温度(℃) | 75.3 | 57.5 | 62.3 | 62.2 | 63.75 | 68.5 | 72.5 | 62.5 | 62.3 | 65.3 |
Claims (5)
1.一种混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂的成分包括一氯二氟甲烷分子式为CHClF2，即R22、1，1，1，2四氟乙烷分子式为CH2FCF3，即R134a和异丁烷分子式为CH(CH3)2CH3，即R600a，各组分的含量按重量百分比算分别为CHClF2为60-85％、CH2FCF3为5-20％、CH(CH3)2CH3为10-30％。
2.根据权利要求1所述混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为60％、1，1，1，2四氟乙烷为20％、异丁烷为20％。
3.根据权利要求1所述混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为75％、1，1，1，2四氟乙烷为10％、异丁烷为15％。
4.根据权利要求1所述混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为85％、1，1，1，2四氟乙烷为5％、异丁烷为10％。
5.根据权利要求1所述混合制冷剂，其特征在于：所述混合制冷剂中一氯二氟甲烷的含量为60％、1，1，1，2四氟乙烷为10％、异丁烷为30％。
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