论文部分内容阅读
通过提高热泵装置的热输出温度来满足更高工作温度区间需求的中高温热泵技术，对于进一步拓展具有节能、环保效益的热泵供热技术的应用空间并实现工业余热资源的利用，具有重要意义。中高温热泵技术研究中的一个重要方面，就是寻求环境特性、循环性能俱优的适用工质。本文着眼于循环温升在40℃左右、冷凝温度为90-110℃的中高温热泵工作温度范围，进行了ODP为0的新型中高温热泵混合工质的理论与实验循环性能的研究。
基于PT状态方程及其混合规则，对由ODP为0的HFCs、HFEs和HCs类物质组成的多种混合物系进行了理论循环性能分析；筛选提出了12种适用于不同工况的环境特性、热力参数和循环性能均较为优良的非共沸混合工质，M1-M12。其中，M1、M2是作为常温热泵和空调中HCFC22的替代物而设计的，其余10种为中高温热泵工质。常温热泵/空调工况下，M1、M2的理论循环性能优于HCFC22的现有主要替代物R407C。在蒸发温度为60℃、冷凝温度为100℃的中高温热泵工况下，7种由新物质组成的混合工质M3-M9，理论单位容积制热量qv接近5000kJ/m3、理论性能系数COP在6左右；3种由国内已商品化的物质组成的混合工质M10-M12，具有6-8℃的相变温度滑移，理论qv和COP均高于传统中高温热泵工质CFC114。
在小型热泵/空调循环性能实验台上，对混合工质M10和纯工质HFC245fa进行了中高温热泵工况下的循环性能对比实验研究。结果表明，M10的实验循环性能优于HFC245fa；正常水流量下M10循环的冷凝器出水温度达到了98℃。文中对实验工质的可燃性、环境特性等实用化方面的性能，以及输运性能、不同工质的电子膨胀阀的变工况性能等进行了分析。
理论与实验结果表明，非共沸混合工质M10具有用作中高温热泵工质的潜力。