[发明专利]含有丙烷（R290）的中高温热泵混合工质

说明书

技术领域

本发明属于热泵或空调系统中的制冷剂，具体涉及到作为冷凝温度为60-100°C的中高温热泵系统中的制冷工质。 

背景技术

对于生产和生活中大量存在的、对热能品位要求相对较低(温度为60-100°C)的用能缓解，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，还可以有效利用工业余热、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，减小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80-100°C）、高温（冷凝温度高于100°C）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。以往曾用作高温热泵系统工质的物质有CFC11、CFC113、CFC114等，他们均为CFC类物质，其臭氧层破坏势（ODP）及温室效应势（GWP）都很大，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等为工质的空调-热泵系统，能够提供的热水最高温度为50-55°C，而无法提供更高温度水平的热能。开发环境友好、热力性能优良的新型工质，对中高温热泵技术的发展至关重要。 

本发明提供的混合工质，是为冷凝温度为60-100°C的中高温热泵系统应用而研制的，也可用做离心式制冷、空调机组的工质。 

发明内容

本发明的目的是，提供一组含有丙烷（R290）的适于中高温热泵机组应用的新工质，使其环境特性和环境性能俱佳。 

本发明内容介绍：根据优势互补的原则进行组元组合，筛选得到下述性能优良的中高温热泵混合工质。具体包括：丙烷（R290）、1,1,1,3,3-五氟丙烷（R245fa）、一氯-1,2,2,2-四氟乙烷（R124）和一氯-1,1-二氟乙烷（R142b）。各组元物质的基本参数如表1所示。 

本发明提出的含有HC290的中高温热泵混合工质，由由丙烷（R290）和1,1,1,3,3-五氟丙烷（R245fa）组成；或由丙烷（R290）和一氯-1,2,2,2-四氟乙烷（R124）组成；或由丙烷（R290）和一氯-1,1-二氟乙烷（R142b）组成。 

上述各组元物质的具体配比(质量百分数)为： 

R290/R245fa        2-97/3-98%， 

R290/R124          2-97/3-98%， 

R290/R142b         2-97/3-98%， 

以上每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100%。 

上述混合工质的制备方法是，将各组元物质按其指定的质量配比在常温下进行物理混合即可。 

本发明具有以下优点及有益效果： 

(1)环境性能：本发明的ODP等于零或者较低，环境特性优良。 

(2)热工参数适宜：在中高温热泵系统设计工况下，压力水平不高于HFC134a在标准空调工况下的压力水平，排温低于HFC134a压缩机的排气温度限制。因此，可以直接将本发明工质灌注于HFC134a的空调压缩机，无需为本发明工质另行设计压缩机。 

(3)循环性能优良：本发明在上述设计工况下的制热COP为4左右、单位质量供热量基本在150kJ/kg以上，单位容积制热量在3000kJ/m³以上，循环性能优良。 

表1中高温热泵混合工质中所含组元的基本参数 

T_b：正常沸点，T_c：临界温度，P_c：临界压力 

具体实施方式

实施例1：取30^mass%R290和70^mass%R245fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。 

实施例2：取55^mass%R290和45^mass%R245fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。 

实施例3：取80^mass%R290和20^mass%R245fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。 

实施例4：取2^mass%R290和98^mass%R124，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。