一种新型中高温热泵非共沸工质的理论与实验分析

针对工业生产中存在大量可资利用的余热资源,以能够利用余热资源的中高温热泵系统为研究对象,对绿色非共沸混合工质及其循环特性展开了理论和实验分析.通过理论计算筛选出非共沸混合工质ZM1(R125/R152a/R245fa),进行了多工况的实验研究,并与已经使用的由R22和R142b组成的混合工质ZM2在同等工况下进行了对比.结果表明,在满足用户需求这一层面上, ZM1和ZM2水平相当,加上其绿色环保的特性,达到了替代工质的要求,具有成为中高温热泵工质的潜质.     

应用不同混合工质的自复叠制冷机组性能的理论分析

混合工质的不同直接影响到自复叠制冷机组的各项性能。在给定的工况下分析了R744/R600 a、R744/R290、R744/R134 a、R23/R134 a、R23/R22与R32/R600等混合工质的配比、蒸发器出口温度对机组的冷凝压力、制冷量、压缩机耗功和COP的影响。结果表明:R744/R600 a、R744/R290、R744/R134 a与R32/R600 a的最佳配比为35∶65,R23/R134 a的最佳配比为40∶60,R23/R22的最佳配比为30∶70,其中R744/R290系统的COP值为最大;低沸点组分增大情况下,R744/R290、R744/R134 a与R23/R22机组的制冷量和压缩机耗功随着先增加后减小,但R23/R134 a、R32/R600与R744/R600 a机组的制冷量和压缩机耗功一直增加;在最佳配比情况下,随着蒸发温度的升高,其机组的COP值不断增加,而冷凝压力几乎不变。     

几种中高温热泵工质的循环性能实验研究

出于对工质自身环境特性和系统运行性能对环境的综合影响的考虑,对理论循环性能优良的HCFCs工质HCFIC124、HCFC142b,含有HCFCs的二元混合工质MB3B、 MB3C、 MB1B和三元混合工质MT1C,在冷凝温度为60～90℃的中高温热泵工况范围内,进行了循环性能对比实验研究.实验在水-水蒸汽压缩式热泵实验台上、以指定工质侧参数的实验方式进行.结果表明, 6种工质的实验循环性能优良.与ODP为0、具有在冷凝温度为80℃以上的工况范围应用潜力的代表性工质HFC245fa相比,在HFC245fa适用的实验工况范围内,6种工质的压缩机排气温度均高丁HFC245fa; MB1B.MT1C系统的COP明显高丁HFC245fa,其余4种工质系统的COP略高于HFC245fa;6种工质系统的制热量均明显高丁HFC245fa.     

基于三元混合工质高温压缩式热泵循环性能研究

工业生产中存在大量的70～80℃的余热未被回收利用,如果利用热泵将这部分余热转化为高品质工业蒸汽则可大大降低工业能耗和污染物排放。本文研究一种回收废水余热制取蒸汽的高温热泵系统,在蒸发器侧水进出口温度80/70℃和冷凝器侧水进出口温度90/120℃设计工况下,针对该换热过程"大温差"和"高冷凝"的换热特点分析对比不同非共沸工质的循环性能。首先对比了多种二元混合工质的循环性能,得到性能较为优良的混合工质R124/R141b(0.45/0.55).为保证压缩机安全运行添加第三元组分以降低排气温度和压力,结果表明:三元工质R365mfc/R124/R141b(0.55/0.405/0.045)综合性能较佳,其COP达到4.9,并且单位容积制热量为4110 kJ/m~3,同时排气温度125℃和冷凝压力为1595 kPa,综合性能优越并满足压缩机安全运行要求。     

混合工质变浓度空调系统的试验研究

本文在分析混合工质单位容积制冷量随组成浓度变化的特性的基础上,结合筛选出的工质R22/R142b和R32/R124,进行固定工况下变浓度稳态性能对比试验和变工况变浓度调节稳态性能试验,测得空调系统在不同浓度下的稳态性能参数,验证了混合工质变浓度的容量调节特性。     

混合工质变浓度空气源热泵系统的研究

本文分析了不同浓度混合工质R32／R134a和纯质R22理论循环性能,应用新型变浓度实验热泵装置测定了混合工质R32／R134a的变浓度循环特性,并与纯质R22进行了比较。结果表明,混合工质R32／R134a具有较好的容量调节特性。     

一种热泵循环工质与R22的可用能对比分析

目前在制冷、热泵系统中广泛使用的循环工质R22由于具有较大的GWP值和ODP值,所以终将被淘汰。针对工质R22的替代研究,本文提出了一种新型的非共沸混合工质R290／R600a／R123(50％／10％／40％),并在小型试验台上做了热泵工况的试验分析。将该工质在各工况下的试验结论与相应工况下R22的试验结论进行对比分析后发现该工质的可用能分析优于R22的研究结论。     

三种高温热泵混合工质的理论研究

针对双热源热泵系统,理论分析了三种混合工质R245fa/R134a、R245fa/R152a和R245fa/RC270随R245fa质量分数变化时的系统热力学性能。结果表明:混合工质在特定配比时,系统热力学性能明显优于上述任一种纯工质。出口水温为80℃时,R245fa/R134a、R245fa/R152a和R245fa/RC270分别在R245fa质量分数为0.64、0.7和0.88时系统COP取得最大值,其值相应为4.74、4.68和5.15。三种混合工质中R245fa/RC270(0.88/0.12)的性能最高,与纯工质R152a相比,COF提高了约20%,产生单位质量热水的耗功降低了16.6%,并且压缩机排气温度和排气压力大幅降低。利用T-Q图分析了蒸发器和冷凝器中冷热流体间的温度匹配特性,发现采用混合工质后换热器中冷热流体的温度匹配性能明显变好,其中R245fa/RC270(0.88/0.12)温度匹配最佳。     

一种新型空气源高温热泵的热力学分析

本文提出了一种供热温度为80~100℃的新型空气源高温热泵循环(EIHP),该循环采用非共沸混合工质R290/R600a,利用内部自复叠技术和喷射器提升循环性能。针对EIHP循环建立了相应的热力学计算模型,并与传统热泵循环(CHP)进行了对比研究。根据计算结果,当冷凝器出口温度为100℃,蒸发器出口温度从25℃下降到-10℃时,相较于CHP循环,EIHP循环的COP提高了15%~27%,压缩机压比降低了20%~46%,容积制热量提高了22%~51%。此外,本文还研究了冷凝器出口温度,工质配比等参数对循环性能的影响情况。     

汽车空调系统应用新三元混合工质的试验研究

1前言汽车空调系统（MAq中目前广泛使用R12作为工质。由于R12的ODP值和GWP值都很大，根据＜＜蒙特利尔议定书＞＞，它是急需替代的工质，汽车空调的替代研究已迫在眉睫。混合工质用于汽车空调系统替代R12具有很大的潜力和应用前景。杜邦公司开发研制的由R22、R152a和R124组成的近共沸混合工质杜邦H元（MP系列）是一种R12替代物，它与R12热力学性质相近，制冷性能好，但作为其组分之一的R124目前产量很小，在我国尚未形成商业化产品，价格昂贵。考虑到我国的实际情况，本文提出由R22、R152a、R142b组成的新三元混合工质用于汽车空…     

一种非共沸混合工质的循环特性分析

本文首先利用CSD方程进行了理论分析,得到了R290/R123/R600a物系的COP值、单位容积制冷量、冷凝和蒸发压力的相图;然后,在小型压缩式热泵实验台上进行了实际工况运行分析,发现该工质可以在较大的温度范围高效循环,这也是目前其它工质所不具备的特点。     

混合工质HFC134a/HCs替代R502的性能分析

针对目前R502主流替代工质R507和R404A存在的温室效应指数高、与矿物油互溶性差等缺点,提出了环保性能更好的三组近共沸混合工质R134a/R290、R134a/R1270和R134a/R290/R1270作为R502新型替代工质；并对其热物性、循环性能、安全性能和溶油性进行了计算分析。结果表明：除了压缩机排气温度偏高,这三组R134a/HCs混合工质的其它主要循环性能参数如压缩机压力比、容积制冷量和系统性能系数COP都优于R507和R404A,并且从理论上讲不存在可燃可爆的危险,同时可以与矿物油互溶,在替代R502方面更具有优势,其中R134a/R290/R1270在高热负荷下的综合性能最优良。     

R1234yf/HCs混合工质热泵系统循环性能分析

在名义工况下建立热泵热水器系统的热力学循环模型,利用EES分别计算三种HCs纯工质及其与HFO1234yf混合工质的热泵性能。结果显示:R1234yf/R600(Z_1)和R1234yf/R600a(Z_2)均在质量分数(10/90)处出现最大制热COP值,分别为3.413和3.305,R1234yf/R290(Z_3)则出现单调递减的趋势。在最优配比(10/90)情况下,混合工质Z_1系统排气温度为76.26℃,冷凝压力为0.681 MPa,压比为6.284,制热量为193.6 J/g,■效率为0. 212;系统Z_2、Z_3及纯工质R600、R600a、R290的制热性能系数COP分别较Z_1降低3.06%、3.09%、13.94%、5.10%、5.66%。Z_1具有较好的热力学性能,有望成为替代工质。     

混合工质变浓度容量调节特性及节能机理的研究

1引言目前逆循环装置比较行之有效的调节方式为变频调速系统，但因压缩机需重新设计和变频器昂贵的价格限制了它的广泛应用。用混合工质进行变浓度容量调节可基本避免因压缩机共振、密封不良等重新设计的问题，有可能获得更好的调节效果。根据国内外研究现状[1-2]，必要从定性转入定量对变浓度容量调节的特性、最优工质及节能机理进行理论和实验研究。2变浓度工质对的筛选用CSD方程对各种混合物进行变浓度制冷循环理论计算，结果表明：工质对R22／142b；R32／124和R32／134a不仅具有较高的循环效率，较大的容量调节范围，而且有着理想的…     

喷射增效自复叠制冷循环工质选择

为选择适合喷射增效自复叠制冷循环的工质,选取R32/R1234ze、R23/R134a、R170/R290和R23/R227ea四组混合工质,计算分析在给定工况下不同工质对喷射增效自复叠制冷循环性能的影响,并与传统自复叠制冷循环进行对比。结果表明,在喷射增效自复叠制冷循环中,R170/R290制冷量最大,R23/R227e压缩机压比最小,R23/R227e具有最佳性能,其性能系数较传统自复叠制冷循环提高了13.8%—28.4%;各组混合工质均存在最优组分配比使循环COP最大。     

自复叠制冷系统混合工质配比研究

分析了混合工质组分选择时必须考虑的几个选配原则。针对一种五级自动复叠制冷循环混合工质的配比,分析了相关制冷工质的性能及非共沸混合工质的特性。根据所要达到的温度,选择了R22、R23、R 4、R740和R728五种制冷工质作为系统循环工质,应用制冷工质性能商业计算软件Refprop,对混合工质的配比进行了模拟计算,得到了可以接受的一种混合工质配比。     

R22/R142b和R152a/R142b混合工质在348K下的汽液平衡

一、引言 R22/R142b及R152a/R142b都是氟氯烃(CFCs)的潜在替代工质,其热力学性质研究已引起了广泛重视。有关混合工质的PVT性质及低温相平衡数据已有报道。为了补充较高温度下的相平衡数据,本文采用高压汽液平衡装置,测定了R22/R142b和R152a/R142b在348K时的汽液平衡数据。     

R22、R134a在五级自动复叠制冷系统中的应用比较研究

对于多级自动复叠制冷系统,混合制冷剂的选取和组分配比具有很大的影响作用。分别采用R22/R23/R14/R740/R728和R134a/R23/R14/R740/R728两组混合制冷剂应用于五级自动复叠系统,对系统高温级制冷剂R22与R134a进行理论分析和对比实验研究,研究结果表明采用R134a更能有效控制系统排气温度,获取了更低的制冷温度。     

LNG冷能发电朗肯循环工质研究

选取了R290(丙烷)、R1270(丙烯)、R134a(四氟乙烷)和R717(氨)四种循环工质,分析四种不同工质在蒸发温度、冷凝温度下对发电系统热效率及火用效率的影响关系。从热物性方面综合考虑,证明了丙烷应用于LNG冷能海水朗肯循环发电系统的可行性。     

R32/R290混合制冷剂用于热泵热水器系统循环性能分析

在热泵热水器名义工况下,基于换热器中传热窄点温差的限制,对R32/R290二元混合制冷剂在不同质量配比下热泵循环系统特性进行了热力学计算分析。结果表明,相同工作条件下,混合制冷剂R32/R290的最优质量配比为16/84,系统制热性能系数COPh为4.644,较R22系统提高了6.7%,分别比纯质的R32和R290系统高出3.2%和16.8%;在最优质量配比下,系统冷凝压力为2.308MPa,系统压比为2.793,压缩机排气温度为71.88℃。