專利名稱：：用于中高溫熱泵的三元混合工質的制作方法
技術領域：
：本發明屬于熱泵或制冷、空調系統中的制冷劑，尤其適合作為冷凝溫度為70100°C的中高溫熱泵系統的制冷工質。
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65—10(TC)的用能環節，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C02排放，從而降低溫室效應，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、地表水或潛層地下水)中蘊含的低品位能源，減小余熱排放造成的熱污染，當前，熱泵技術正向中高溫(冷凝溫度為80—10(TC)、高溫(冷凝溫度高于IO(TC)的方向發展，而至于其發展的關鍵之一，就是缺乏適合的循環工質。以往曾用作高溫熱泵系統的工質的物質有CFCll、CFC113、CFC114等，它們的臭氧破壞勢(ODP)及溫室效應勢(GWP)都很大，發達國家已經于1996年禁止，發展中國家也將于2010年禁用。目前應用較多的以HCFC-22或其替代物R407C、R410A等為工質的空調一熱泵系統，能夠提供的熱水最高溫度為50—55'C(再高將不僅循環性能惡化，還將因為突破系統的壓力和排溫上限而造成事故)，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。
發明內容本發明的目的是提供一組適于中高溫熱泵機組的三元混合工質，使其環境特性和循環性能俱佳。尤其適用于冷凝溫度為70—100'C的中高溫熱泵系統，也可作為離心式制冷、空調機組的工質。本
發明內容介紹及實施例一組用于中高溫熱泵的三元混合工質，所述三元混合工質由HCFC-22/HFC-152a/HFC-245fa組成，質量百分比為5-40/15-30/30-80%。混合工質的各組元物質質量百分數之和為100%。各組元物質的基本參數如表1所示。本發明的制備方法是，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。本發明具有以下幾點有益效果(1)符合環保要求ODP接近于零，GWP也很低。(2)熱工參數適宜在中高溫熱泵設計工況下，壓力水平與HCFC-22在標準空調工況下的很相近，排溫低于HCFC-22壓縮機的排溫限度。因此，中高溫熱泵系統中可采用HCFC-22的空調壓縮機，無需為本發明工質另行專門設計壓縮機。(3)循環性能優良本發明在中高溫熱泵設計工況下的供熱C0P大于5，單位容積制熱量基本在4200kJ/r^以上。換熱器符合與HCFC-22空調系統相近，可將本發明工質直接灌注于現有HCFC-22空調機組，將其轉化為新工質的中高溫熱泵機組，能夠保證循環能效和機組主要硬件匹配度。表1中高溫熱泵混合工質中所含組元的基本參數Tb:正常沸點，Te:臨界溫度，Pc:臨界壓力<table><row><column>組元</column><column>名稱</column><column>分子式</column><column>分子量</column><column>Tb°C</column><column>Tc°C</column><column>PcMPa</column><column>ODP</column><column>GWP</column></row><row><column></column><column>HFC152a</column><column>1,1-二氟乙烷</column><column>CHF2CH3</column><column>66.05</column><column>-24.0</column><column>113.0</column><column>4.52</column><column>0</column><column>140</column></row><row><column></column><column>HFC245fa</column><column>1，1，U,3-五氟丙垸</column><column>CHF2CF2CF3</column><column>134.05</column><column>15.3</column><column>157.6</column><column>3.64</column><column>0</column><column>950</column></row><row><column></column><column>HCFC22</column><column>二氟一氯甲烷</column><column>CHCIF2</column><column>86.47</column><column>-40.8</column><column>96.2</column><column>4.99</column><column>0.034</column><column>1700</column></row><table>具體實施例方式以下實施例中混合工質的各組元組分均指質量百分數。實施例取20%HCFC-22、24%HFC-152a、56%HFC-245fa，在常溫下進行混合后作為制冷劑。熱泵系統的平均工況取為平均蒸發溫度為45'C，平均冷凝溫度為85i:，吸氣過熱度為5'C，過冷度為5。C，壓縮過程定熵效率為0.85，根據循環計算，上述三個實施例的有關參數和循環性能指標如表2所示。表2實施例循環性能<table><row><column>參數于性能</column><column>實施例</column></row><row><column></column><column>蒸發壓力MPa</column><column>0.6</column></row><row><column></column><column>冷凝壓力MPa</column><column>1.9</column></row><row><column></column><column>壓比</column><column>3.17</column></row><row><column></column><column>排氣溫度"c</column><column>101.0</column></row><row><column></column><column>C0P</column><column>5.40</column></row><row><column></column><column>供熱量kj/kg</column><column>174.8</column></row><row><column></column><column>單位容積制熱量kj/m3</column><column>4353</column></row><row><column></column><column>0DP</column><column>0.007</column></row><row><column></column><column>GWP</column><column>905.6</column></row><table>權利要求1.用于中高溫熱泵的三元混合工質，其特征是所述混合工質由HCFC-22、HFC-152a和HFC-245fa組成，質量百分比為5-40/15-30/30-80％，混合工質的各組元物質質量百分數之和為100％。全文摘要用于中高溫熱泵的三元混合工質，所述三元混合工質由HCFC-22、HFC-152a和HFC-245fa組成。將各種組元按指定的配比在常溫下進行物理混合即可，適合作為冷凝溫度為70～100℃的中高溫熱泵系統的制冷劑。本發明工質對臭氧層的破壞接近或者等于零，溫室效應較低，符合環保要求，熱工參數及循環性能優良。可以用HCFC-22空調壓縮機進行中高溫熱泵系統優化設計，也可將本發明工質直接灌注到現有HCFC-22空調機組中，將其轉化為新工質的中高溫熱泵機組。文檔編號C09K5/04GK101173162SQ20061014906公開日2008年5月7日申請日期2005年12月9日優先權日2005年12月9日發明者力趙申請人:天津大學