高温热泵混合工质 【技术领域】
本发明涉及一种高温热泵混合工质。
背景技术
对于民用供暖和工业生产过程中，如油田生产环节中洗井、原油输送加热、电镀生产中槽液加热、印染及纺织生产中加热，它们是对热能品位要求相对较低(温度为60-100℃)的用能环节，采用热泵供热技术不仅有比常规供能方式更高的总能利用效率，减少CO2排放(从而降低温室效应)，还可有效利用工业余热、地热能、太阳能以及环境(空气、土壤、地表水或浅层地下水)中蕴含的低品位热能，减少余热排放造成的热污染。当前，热泵技术正向中高温(冷凝温度为70-105℃)热泵方向发展，而制约其发展的关键问题之一，就是缺乏适合的循环工质。以往用作中高温热泵系统工质的物质有CFC11、CFC114等，均属CFC类物质，其臭氧耗损值ODP分别为1.0和0.85，对大气臭氧层有严重的破坏作用。其温室效应潜值GWP分别为4600和9800，对大气层温室效应影响很大。发达国家已于1996年禁用，发展中国家也将于2010年禁用。目前应用较多的是以HCFC22或其替代物R407c、R410a等为工质的热泵系统，能够提供的热水最高温度为50-55℃(再高将不仅循环性能的恶化，还将因突破系统的压力和排温上限而造成危害)，无法提供更高温度品位的热能。开发对环境友好、热力性能优良的新型中高温工质是十分必要。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是，提供种对环境友好、热力性能优良、能满足冷凝温度为70-105℃的中高温热泵系统使用要求的高温热泵混合工质。
本发明的高温热泵混合工质具有两种技术方案：
第一种方案，其组成成份及质量百分比为：HCFC-124(一氯-1，2，2，2-四氟乙烷)占50-90％、HCFC-142b(一氯-1，1-二氟乙烷)占10-50％。
第二种方案，其组成成份及质量百分比为：HCFC-124(一氯-1，2，2，2-四氟乙烷)占25-75％、HCFC-142b(一氯-1，1-二氟乙烷)占5-20％、HFC-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)占5-70％，总量为100％。
本发明的有益效果体现在：
1、符合环保要求：ODP接近于零，GWP也很低(基本上小于1000)。
2、热工参数适合：在中高温热泵设计工况下，压力水平与HCFC22在标准空调工况下相近或略低，排温低于HCFC22的排温限。
3、循环性能优良：本发明在中高温热泵设计工况下的供热COP4.0以上、单位质量供热量基本在110kJ/kg以上、单位容积供热量基本在4000KJ/m3以上。换热器负荷略高于HCFC22系统，换热设计略异于HCFC22系统，可将本发明工质直接灌注(有些工质要求更换润滑油)于现有HCFC22系统，通过合理的系统匹配和控制机理能够保证循环能效。
【具体实施方式】
实施例1：取质量比32％的HCFC-142b、68％的HCFC-124，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例2：取质量比28％的HCFC-142b、72％的HCFC-124，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例3：取质量比22％的HCFC-142b、73％的HCFC-124、5％地HFC134a在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例4：取质量比20％的HCFC-142b、55％的HCFC-124、25％的HFC134a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例5：取质量比10％的HCFC-142b、35的％HCFC-124、55％的HFC134a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例6：取质量比5％的HCFC-142b、25％的HCFC-124，70％的HFC134a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
根据实际运行测试及循环计算综合，上述6个实施例的有关参数和循环性能指标如表1所示。
表1本发明实施例性能
参数与性能 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 实例6 冷凝压力Mpa 1.72 1.75 1.71 1.65 1.7 1.68 冷凝温度℃ 91.37 87.69 86.76 82.69 77.88 75.48 蒸发压力Mpa 0.5 0.49 0.52 0.51 0.54 0.53 蒸发温度℃ 46.33 42.22 38.65 37.46 29.76 23.28 排气温度℃ 96 91 85 88 74 76 COP 3.72 3.94 4.13 4.45 4.61 4.37 单位质量供热量KJ/kg 117.4 115.5 123.4 120.6 126.8 129.9 单位容积供热量KJ/m3 4155.8 4142.9 4205.6 4339.2 4482.1 4581.3 ODP 0.037 0.034 0.028 0.025 0.014 0.0087 GWP 839.5 781 741.5 856.5 970.5 1027.5