制冷剂R1234yf水合物的试验研究

蓄冷技术是为了面对能源紧张匮乏的形势而兴起的一门新型节能优化技术。由于环保等一系列原因,研究新型蓄冷工质尤为重要,新一代制冷剂R1234yf因其环保特性及良好的系统性能而受到广泛关注。本文采用图像法在反应釜内通过控制反应体系温度对R1234yf水合物进行了相平衡测试,并与R134a水合物的蓄冷特性进行比较分析。结果表明:R1234yf比R134a的蓄冷速率快、诱导时间短、蓄冷特性强;设定温度在5~10℃范围内,R1234yf水合物的相变压力略高于R134a水合物的相变压力;R1234yf水合物生成驱动力的绝对值随反应体系压力升高和温度降低而增大。     

R1234yf/R134a二元混合工质的热物理性质

用PR方程结合vdW和HV混合法则建立了R1234yf/R134a的热物性模型,分析了混合物的气液相平衡特性曲线,发现R1234yf/R134a存在共沸点。当R1234yf/R134a的摩尔组分比为0.533/0.467,压力在400k Pa以上时,温度滑移最大约0.01K;当摩尔组分比为0.178/0.822,压力为200k Pa时,温度滑移最大为0.28K。根据余函数法导出了R1234yf/R134a的焓、熵计算式,可以用于R1234yf/R134a直接替代的工程研究。     

R1234yf汽车空调性能KULI仿真分析

利用KULI软件建立汽车空调系统仿真模型,分析了R1234yf汽车空调系统和R134a系统的压缩机排气温度、制冷量和COP等性能差异,在此基础上,对系统进行优化,将中间换热器引入R1234yf系统中,分析中间换热器带来的性能影响。结果表明:直接替代的R1234yf系统制冷量和COP分别最大降低6%和7%,增加中间换热器后的R1234yf系统性能提升约4%。     

制冷剂R1234ze在高温热泵中应用的对比研究

对比了R1234ze、R134a、R124、R142b等工质的热物理性质,分析了几种工质在高温热泵应用中相同工况下的压比、COP、压缩机排气量、排气温度等性能参数,论述了R1234ze用作高温热泵工质的可行性及R1234ze高温热泵机组的特性。结果表明R1234ze在高温热泵75⁹5℃工作区间内,具有系统制热COP高、压比适中、压缩机排气温度低等特点。同时,其良好的热物性、较低的GWP值决定了其可以应用于高温热泵中。     

R1234yf套管式蒸发器模拟研究

新型制冷剂R1234yf近几年作为R134a的替代选择被广泛研究,FLUENT工程软件可以模拟制冷剂在蒸发器中的相变换热过程,得到换热过程中制冷剂的温度分布以及流速对换热的影响,通过对模拟数据的分析,获得气相制冷剂沿换热管轴向的体积率分布。通过改变FLUENT软件中边界条件相关参数,得到平均换热系数随蒸发压力、和热流密度和流速的变化趋势以及改变蒸发温度对含汽率的影响。结果表明在干度为0.68时传热系数为最大值,随着干度的增加,先升高后降低。     

低温室效应工质空调蒸发器性能模拟计算

建立翅片管式蒸发器的稳态分布参数数学模型,考虑蒸发器内部的实际流动状态,用Visual Basic计算机语言编写翅片管式蒸发器模拟计算程序,利用R22的计算结果与文献试验结果进行验证,得到较好的一致性。基于此模型模拟低温室效应(Global warming potential,GWP)工质R290、HFO1234yf和HFO1234ze在翅片管式蒸发器内的流动换热特性。分析改变迎面风速、制冷剂质量流量以及管外径尺寸时换热量和压降的变化情况,并与现在广泛使用的R410A进行性能的对比分析。结果表明,风速稳定时R290换热量最大,HFO1234yf最小;相同情况下,HFO1234yf与HFO1234ze最容易达到过热状态;压降相同时,R410A的质量流量最大,R290的最小;换热量相同时,HFO1234yf的质量流量最大,R290的最小。为低GWP工质翅片管式蒸发器的优化设计和系统匹配以及制冷剂的替代提供理论基础。     

R152a与R134a混合制冷剂替代R22的可行性研究

制冷剂R407C和R410A是R22的主要替代物,它们的温室指数(GWP)值还较高,对环境仍然有一定的影响.本文对R152a和R134a组成的混合制冷剂进行了理论研究,通过分析该混和制冷剂的环境影响指数、温度滑移特性、热力学特性、安全特性和润滑油等问题,经理论循环计算并与R407C和R410A进行了对比,结果显示:由质量分数为50%的R152a和质量分数为50%的R134a组成的混和制冷剂对环境危害很小,具有合适的性能系数(COP)和排气温度,是一种润滑特性很好的优良近共沸制冷剂,在替代R22技术上完全具有可行性.     

R1234ze/R32混合工质替代R410A热泵热水机组性能研究

主要分析了2种配比的R1234ze/R32混合工质与R410A在不同工况条件下对空气源热泵热水器的运行性能研究;首先使用NIST软件进行了混合工质与纯工质的热力学性质及输运特性分析,表明混合工质的环评数据、热力学性能具有替代R410A工质的可行性,R1234ze中混入R32相比于纯R1234ze在循环性能上、导热性能有所提升。在此基础上搭建了热泵热水机组测试试验台。试验结果表明:在各对应工况下,混合工质的制热量均比R410A高且排气压力均比R410A低;随着测试环境温度的降低,虽然各工质的COP都呈现下降趋势,但混合工质机组的COP均高于R410A机组的COP且相差幅度增大。     

始终注重安全——CO_2对空调设备的密封材料提出新的要求

在证实氟氯代烃(FCKW)制冷剂是过去几十年间破坏地球大气臭氧层的罪魁祸首之后,人们就使用R134a(部分氟化的烃类)作为替代的制冷剂。按照现在欧盟的规定,从2008年起,只能允许安装没有R134a制冷剂的新的空调系统,目前打算用R744系统来取代它。在这方面也需要对所使用的密封材料进行一番比较。     

R290替代R134a热泵热水器的性能分析与试验研究

分别对R290和R134a进行了热力学分析,采用R290对R134a成熟机组进行灌注量试验,节流元件匹配试验,不同环境温度下,R290试验机组对比变工况试验。理论及试验结果表明:R290在系统中的单位制热量约为R134a的1.37倍,R290的单位理论COP值约为R134a的94.2%;R290的制冷剂充注量为R134a的30.3%;R290专用试验机组制热性能平均为R134a成熟机组的1.27倍,COP整体略高于R134a成熟机组,尤其在低温方面(-5℃,0℃),平均为R134a成熟机组的1.05倍。     

一种新型天然混合工质在汽车空调系统中替代R134a的试验研究

提出一种新型天然混合工质,R1270/DME/R245fa,(10%/80%/10%,质量),作为汽车空调R134a替代制冷剂.其中质量比10%的R245fa作为阻燃剂,使制冷剂安全性能满足指标.在理论上计算了新工质的热力学性质,并在与被替代工质进行对比分析的基础上,依据<汽车用空调器>国标给定的各试验工况将该工质及R134a进行对比试验.结果表明,在对原机组不做任何改动的情况下,相同运行条件,采用新工质系统与原R134a系统相比性能参数相近,制冷量增大,COP值有较大幅度提升.新工质可作为R134a在汽车空调系统中直接"灌注式"替代物.     

R152a在无油直线压缩机中应用的试验研究

为进一步降低制冷剂R134a对全球变暖的影响并提高蒸气压缩制冷（VCR）系统的性能,使用R152a作为替代制冷剂,同时为避免润滑油对制冷剂性能评估的影响,采用由无油直线压缩机组成的VCR系统,在不同压缩机行程与压力比的工况下,对制冷剂R152a和R134a的性能进行了对比试验研究。研究结果表明,在压力比为2.5,压缩机行程为11 mm时,R152a的功率输入比R134a低17%,平均相差10 W;在压缩机行程为12 mm,压力比为2.0时,R152a与R134a均获得最大质量流量,分别为2.2 g/s和2.8 g/s;在固定压力比下,R152a的容积效率高于R134a,平均容积效率高约16%;在压力比为2.0和压缩机行程为12 mm时,R152a和R134a的制冷量分别为464 W和414 W。R152a的平均制冷量比R134a高13%左右;R152a和R134a的COP（性能系数）分别为6.5和5.3,R152a的平均COP比R134a高14%左右。     

R134a工质用于高温空调器的理论及实验研究

从理论和实验两方面分析了工质R134a在高温空调器中应用的可行性，并与高温空调器目前常用工质R142b进行了比较，结果表明，R134a不但能适合高温空调器的特殊工作环境，而且可获得比R142b更大的制冷量，因而为高温空调中采用R134a替代R142b进行了有益的探索。     

R404A在螺杆冷水机组中替代R22的性能试验研究

为研究HFCs非共沸混合制冷剂R404A(R125／R143a／R134a，44／52／4Wt％)替代R22的可行性和适用性，将：R404A充入LSLG16开启式螺杆冷水机组(原为R22)，并在不同工况下进行性能试验。试验结果表明，与R22螺杆冷水机组相比R404A机组的制冷量、消耗功率、冷凝器和蒸发器的传热系数均在不同程度上有所增加，COO略有下降。     

汽车空调系统制冷剂的更进

汽车空调系统所采用的制冷剂R12具有破坏地球大气臭氧层和产生温室效应的作用,属国际禁用产品。制冷剂R134a已成为R12的理想替代品。文章介绍了两种产品的性能差别和替代方法,对空调系统的产品升级和零部件的生产具有一定参考价值。     

R22及其替代工质饱和池沸腾传热研究

目前R22的主要替代工质有R134a、R410a、R407c等.利用机械加工表面多孔管可以显著提高R22替代工质满液式蒸发器的沸腾传热系数.本文通过试验研究了R134a、R410a、R407C等工质在机械加工表面多孔管蒸发器中沸腾的传热性能.试验结果表明:相同的热流密度下,R410a的总传热系数是R22的1.28～1.37倍;R407c是R22的0.80～0.81倍.R134a是R22的1.08～1.10倍.机械加工表面多孔管管束效应因制冷剂不同而不同.对R22,下排管沸腾换热系数高于上排管.而对R134a、R410a与R407c,上排管沸腾换热系数最大,中排管和下排管有所不同.     

冬季工况下R32热泵性能的试验研究

以一台变转速热泵空调器为研究对象,测试其在冬季用R32做制冷剂时机组的能效及换热器的传热性能,以研究制热工况下空调系统中用R32作为替代制冷剂的可行性。试验测量参数包括蒸发器(室外机)和冷凝器(室内机)的传热系数、换热量、总压力降以及整机制热工况下的COP。通过结构匹配的室内、外侧两换热器在系统运行中同步测量,结果表明:冬季名义制热工况下,R32空调系统的制热能力比用R410A高出约3.0%,蒸发器、冷凝器的传热系数也有所提高,其中蒸发器的传热性能提高约6.0%,冷凝器传热性能提高约6.7%,而压降对比则变化不大。     

R32灌注式替代R410A家用空调的试验研究

R32具有良好的热物性、环境性能和循环性能,具有极大替代R410A工质的潜力.采用R32对R410A空调系统进行灌注式替代试验,研究结果表明,系统灌注R32后,制冷剂充注量减少了30.4％,制冷量提高了8.5％,性能系数提高了7.1％.     

热泵系统中R134a/润滑油流型的可视化研究

为了获得系统性能与制冷剂/润滑油流型的对应关系,基于制冷剂/润滑油流型可视化试验系统,对比分析了不同工况下过热度对蒸发器出口水平管和竖直管内R134a/润滑油流型的影响规律,并试验研究了工况2下热泵系统循环性能随过热度的变化规律。结果表明：在0～15℃左右的过热度范围内,3种工况下R134a/润滑油在水平管内均会出现相同的4种流型,而在竖直管内则均会出现相同的3种流型;R134a/润滑油在水平管和竖直管内流型（除分层环状流外）对应的过热度范围和流型转变过热度（除第一水平流型转变过热度外）均受热源进口温度的显著影响;工况2下系统COP和制热量均在过渡状态时获得较大值,并在第一水平流型转变过热度（0.2℃）处分别获得最大值5.348,4.386 k W。     

汽车空调系统中用烃混合物取代HFC-134a的可行性分析和实验研究

随着全球气候变暖的影响，对现有空调系统制冷剂取代问题的研究也越来越深入。针对汽车空调，从理论和实际两个方面论证用烃混合物取代HFC-134a的可行性。并证明，丙炕（R290），丁烷（R600）和异丁烷（R600a）按照50%、40％、10％的比例混合是取代HFC-134a的最佳比例。