R1234yf/R134a混合物在汽车空调中替代R134a的实验研究

在使用微通道换热器的汽车空调系统中,实验研究了新型混合制冷剂R1234yf/R134a（质量比为89∶11）替代R134a的可行性。实验结果表明,R1234yf/R134a和R134a的制冷量相似,R1234yf/R134a的COP比R134a低4%～9%,R1234yf/R134a的平均压缩机排气温度比R134a低10℃。通过添加质量分数11%的R134a,可以使R1234yf/R134a不可燃。此外,R1234yf/R134a没有臭氧消耗潜力,全球变暖潜能值小于150,符合欧洲汽车空调标准的要求。在几乎不改变原汽车空调系统的情况下,R1234yf/R134a可用作R134a的环保替代品。     

R1234yf/R134a混合物在汽车空调中替代R134a的实验研究

在使用微通道换热器的汽车空调系统中,实验研究了新型混合制冷剂R1234yf/R134a(质量比为89∶11)替代R134a的可行性。实验结果表明,R1234yf/R134a和R134a的制冷量相似,R1234yf/R134a的COP比R134a低4%~9%,R1234yf/R134a的平均压缩机排气温度比R134a低10℃。通过添加质量分数11%的R134a,可以使R1234yf/R134a不可燃。此外,R1234yf/R134a没有臭氧消耗潜力,全球变暖潜能值小于150,符合欧洲汽车空调标准的要求。在几乎不改变原汽车空调系统的情况下,R1234yf/R134a可用作R134a的环保替代品。     

R22及其替代制冷剂的回热循环性能

对R22及其7种替代制冷剂的回热循环性能开展了研究。结果显示:R134a、R290、R407C和R507这4种替代制冷剂的回热总是对制冷循环性能有利的;制冷剂R717回热对制冷循环的性能总是有负面影响;随着冷凝温度的升高,回热对制冷剂R22和R410A的单位容积制冷量由不利逐渐变为有利。此外,还进一步讨论了制冷剂R22的7种替代工质采用回热器后性能提高幅度的大小,为在不同场合下选择R22合适的替代工质提供了依据。     

R450A制冷剂列入美国SNAP计划

美国环境署（EPA）将R134a的替代品——R450A制冷剂列入了美国新制冷剂替代计划（SNAP）。同时,列表中还将CO2作为冷藏/冷冻运输用制冷剂。R450A是由霍尼韦尔公司开发的,已经应用于大量的制冷和空调设备中,该制冷剂是一种混合物,组分配比是42％的R134a和58％的HFO-1234ze,不可燃,ODP值为零,GWP值大约为601。     

自然工质风冷太阳能双级喷射中低温空调制冷系统的设计及性能分析

依据中低温空调温度要求,分别以水、氨、R290和R600a为工质,设计了额定制冷量为10kW的风冷太阳能双级喷射制冷系统并对其进行变工况性能分析。在获得相同制冷量和室内温度的条件下,水系统最省材料,其次是氨和R290系统,且二者相当,R600a系统最耗材。4种工质系统均具有较强的变工况性能;综合考虑环境温度和太阳辐照度的影响,各系统制冷能力相当。水系统的COP较其他系统的高,且在低太阳辐照度时更明显;其余3个系统COP从高到低依次为氨、R290、R600a。在太阳辐照度较弱地区,使用水喷射制冷系统更合理。     

-60℃温区精馏型自复叠制冷系统R41替代R23的理论与实验

选取R1234ze（E）作为高沸点组分,对R41在-60℃温区二元精馏型自复叠制冷循环中替代R23进行循环性能对比分析。设计并搭建采用精馏型自复叠制冷循环的实验装置,对R23/R1234ze（E）和R41/R1234ze（E）混合制冷剂在系统中的循环性能进行实验对比。理论分析和实验结果均表明：以R1234ze（E）作为高沸点组分时,用R41替代R23后系统COP略有下降,单位体积压缩功减小1/3~1/2,单位容积制冷量稍有降低,但系统单位质量制冷量明显提高,可以大大减小充注量。更重要的是R41的GWP的显著减少能起到很明显的环境保护作用。     

R134a的快速高效气相色谱鉴别

建立了汽车空调制冷剂R134a快速高效气相色谱定性和定最分析方法。采用PLOT／Q（30m×0．53mm×40μm）色谱柱,以热导池检测器检测,以面积归一化法定量。结果表明,该方法操作简单,实用性强,重复性好,可以用于快速分析汽车空凋制冷荆R134a。     

二甲醚替代ODS制冷剂的可行性分析

文章在对比DME、R22、R134a和R600a物性数据基础上,分析了DME成为制冷剂的可能性;计算了DME理想制冷循环条件下的制冷性能;分析了DME制冷剂的安全、环保性和经济性。结论是:DME具有良好的制冷效率,是一种环保、经济的制冷剂,其安全性比R600a好。     

不同制冷剂喷射制冷性能计算分析

引入制冷剂的实际物性,建立了喷射器热力学模型;比较了沸点相近工质在喷射器内的压力和速度变化趋势及喷射系数,探讨了引起喷射器性能差异的主要物性因素;比较了几组具有相近沸点制冷剂的喷射制冷性能。结果表明:对沸点相近的工质来说,一般工作蒸气的比焓值越高,喷射系数越高;沸点相近的工质对中,R717的性能优于R290,R152a优于R134a,R141b优于R123,R142b优于R600a;在研究的所有制冷剂中,R717的制冷性能最好,R152a次之,两者的COP(性能系数)值差随发生温度的升高而增大。     

喷射器几何结构对压缩/喷射制冷循环性能的影响研究

以R134a为工质,采用包含混合室内摩擦损失的等面积混合模型,研究了两相喷射器几何结构和工况参数对压缩/喷射制冷循环性能系数(COP)、单位容积制冷量(qv)、压缩比和排气温度的影响,并与传统压缩制冷循环的性能进行对比。结果表明:喷射器存在一个最优面积比使压缩/喷射制冷循环COP和单位容积制冷量qv最大,且最优面积比值随工质的不同和工况参数的变化而变化;在相同工况参数下,以R134a为工质的喷射器最优面积比大于以R1234yf为工质的喷射器最优面积比;在相同工质和工况参数下,等面积混合模型计算的最优面积比小于等压混合模型的计算值,即在相同工质和工况参数下,按照等面积混合模型设计的喷射器外型尺寸较小;给出的以R134a和R1234yf为工质的喷射器最优面积比与冷凝温度、蒸发温度、过冷度和过热度之间的关联式,可供工程设计参考;在所进行的研究工况范围内,压缩/喷射制冷循环较传统压缩制冷循环COP最大可提高20%,单位容积制冷量qv最大可提高28%,此时冷凝温度为55℃,蒸发温度为-10℃,过冷度和过热度都为0℃,对应的喷射器最优面积比为4.5。     

一种非共沸循环工质与R22的性能对比实验

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,终将被淘汰.针对工质R22的替代研究,提出了一种非共沸混合工质R290/R600a/R123(50%/10%/40%,质量),并在热泵实验台上做了不同冷凝器或蒸发器进口水温和流量的多种工况实验及分析.通过将该工质在各工况下的实验结论与相应工况下R22的实验结论进行对比分析后,发现该物质是替代R22的优良的热泵工质.     

强非共沸工质R134a/R23/R14汽液相平衡和压焓图的构建及应用

基于PR状态方程,分模块模拟计算了三级自动复叠制冷系统中R134a/R23/R14三元混合工质的热物理特性参数,得到非共沸混合工质的汽液平衡数据、两相组分,并利用干度计算焓熵值,构建了典型配比下混合工质的压焓图和汽液相平衡图。二元R134a/R23和R32/R134a混合工质的泡点压力和气相组分的计算值与实验测试值的误差分别小于1.3%、1.2%和1.0%、2.4%;三元R32/R125/R134a混合工质95%的计算值与实验值的偏差在±5%之内,表明该模型能满足工程计算需要。利用理论模型,结合实验系统,对R134a/R23/R14三级自动复叠制冷系统进行详细的组分等热物性分析,并在空间压焓图上进行了详细表述。     

PR方程结合vdW混合法则推算二元及三元HFC/HC混合工质

以PR方程结合vdW混合法则,利用建立的二元相互作用系数kij差值关联模型,对11组二元HFC/HC混合工质及5组三元HFC/HC混合工质（HFC32 / HFC125 / HFC134a,HC290 / HC600a / HFC32,HFC125 / HFC143a / HFC134a,HFC32 / HC290 / HFC227ea,HFC32 / HFC125 / HC290）气液相平衡性质进行了推算,并与文献实验数据比较,对压力计算的平均相对偏差分别为2.225%、8.317%、1.433%、0.403%、1.71%,对气相组分计算的平均绝对偏差分别为0.0086、0.0132、0.0054、0.0071、0.0089。结果表明该方法可用于推算二元及三元HFC/HC混合工质气液相平衡性质。     

自复叠制冷系统4种组分配比性能

自动复叠制冷在小型制冷低温装置中有较强的应用优势,它能制取氮气液化温度77 K到常规单机压缩制冷温度230 K温区。针对三级自动复叠制冷系统非共沸混合制冷工质不同组分配比进行实验研究,对比分析了R600a、R23和R14混合制冷剂4种组分配比35/35/30、35/30/35、30/35/35和35/25/40,根据压缩机的运行工况和蒸发器的降温特性可以得到4种配比的各项运行性能参数比较接近,组分配比35/30/35的蒸发温度较低。蒸发器设计冷负荷为60 W,设计蒸发温度为180 K,低温冷柜内的蒸发温度最低可以达到并稳定在175 K。根据两种组分配比35/35/30和35/30/35在不同冷负荷时的蒸发器制冷特性实验研究,组分配比35/30/35的最高COP为8.47%;组分配比35/35/30的最高COP为14.4%。     

Study on environmentally friendly refrigerant R13I1/R152a as an alternative for R134a in automotive air conditioning system

Aiming at solving the problem of high global warming potential of R134a, a new mixed refrigerant R13I1/R152a (molar fraction ratio of 35:65) with no ozone depletion potential and low global warming potential was proposed as a substitute for R134a in automotive air conditioning. The computational models for the thermodynamic properties of R13I1/R152a were established by using the PR (Peng-Robinson) equation of state combined with the vdW mixing rule. Based on these models, the cycle performance of this working fluid was calculated, which was also compared with that of R134a and R1234yf under the different operating conditions. The results show that R13I1/R152a is a near azeotropic refrigerant whose temperature glide is approximately 0, and the saturated vapor pressure curve of which is equivalent to that of R134a. Moreover, compared to R134a, R13I1/R152a has an average 5.7% improvement in coefficient of performance as well as similar volumetric cooling capacity. The average coefficient of performance and volumetric cooling capacity of R13I1/R152a are significantly higher than those of R1234yf by 13.8% and 12.0%, respectively. However, the average discharge temperature of R13I1/R152a is approximately 13.3 K higher than that of R134a, but it is also within reasonable limits. Hence, the application of the proposed refrigerant R13I1/R152a in automotive air conditioning system is technically feasible.     

CO2/R170混合物作为复叠式制冷系统低温环路制冷剂的性能

针对CO2/R170混合物在复叠式制冷系统低温环路使用的工况，建立了固液平衡和汽液平衡的数学模型，决定了保证混合物在较低温度下不结晶的配比。在一定的配比范围内对混合物进行了循环性能和可燃性分析。研究了混合物配比对循环性能参数和可燃性的影响，以及中间温度在高温环路使用R290、低温环路使用CO2/R170混合物时，复叠式制冷系统整体制冷系数（COP）的变化趋势。研究表明，这种混合物适宜作为复叠式制冷系统低温环路的制冷剂。     

R32/R134a混合工质水平管内流动凝结换热的实验研究

<正>R32/R134a非共沸混合工质是近期比较理想的R22替代物之一。但迄今为止,报道其管内凝结换热性能研究的实验和数据都很少。在已有的报道中,Torikoshi和Ebisu以及Ro等人都只对R32质量分数为30％这种浓度配比下的R32/R134a混合物进行了管内凝结换热实验。Doerr等人则对R32质量分数为10％和25％时的R32/R134a混合工质的水平管内流动凝结换热系数进行实验测量。可以说已研究过的浓度配比和已获得的实验数据都还很少。本文对R32质量分数分别为10％,19.9％,30％,40％,51.9％和60.1％时的R32/R134a混     

R290/R1234yf与矿物油的互溶性测试及评价方法

制冷剂与冷冻机油的互溶性直接影响制冷系统的使用寿命和循环性能。为了解决新型制冷剂与冷冻机油的匹配问题,搭建了一套制冷剂与冷冻机油互溶性测试系统,在温度范围223.15~303.15 K内,开展了R290/R1234yf和矿物油的互溶性实验研究。结果表明：在含油率为10%±0.5%的情况下,当R290占混合制冷剂的质量分数在25%～35%变动时,R290/R1234yf和矿物油的临界互溶温度随着R290含量的增加而下降。在测试含油率范围内,基于常见的制冷工况,当R290在溶液中的质量分数高于30%时,溶液将呈现均一透明的状态;R290在溶液中的质量分数低于20%时,溶液将出现絮状物或分层现象。通过元素贡献评价方法,提供了理论临界互溶温度预测方程,并将结果以三元图的方式呈现,对新型环保制冷剂的发展具有现实指导意义。