冷冻冷藏用制冷剂R404A的替代品对比分析

基于现有的R404A涡旋式压缩机,模拟分别采用R404A,R407A,R407F,R134a和R1234ze制冷剂时的压缩机性能,计算5种制冷剂系统的理论循环COP,并对各典型工况进行对比分析。计算结果表明,R407A和R407F可直接应用于R404A压缩机,而R134a和R1234ze替代R404A时压缩机设计变更较大,4种制冷剂系统能效均较R404A系统有较大提高。     

R1234ze(E)/R32混合工质热泵系统性能的实验研究

低全球变暖潜能值(Global Warming Potential,GWP)制冷剂R1234ze(E)作为R410A较为理想的替代品而被关注。但是纯R1234ze(E)的热力学性能和传输特性并不出色。近期研究表明R1234ze(E)中混入R32成分可以有效提高其热力学性能。本文在空气源热泵测试实验系统中以R1234ze(E)/R32(质量配比为27%/73%,命名为L-41b,GWP为493)混合工质为研究对象,考察了R1234ze(E)和混合工质L-41b在实际热泵系统中的运行性能。与常规制冷工质R410A的运行性能在相同工况下进行了对比,在相对高温区中L-41b对R410A具有良好的替代性能。研究结果为R1234ze(E)及其与R32混合工质的产品设计开发提供了参考数据。     

回热器对单级蒸气压缩式制冷系统性能的影响

结合当前最新制冷剂替代政策,以单级蒸气压缩式制冷系统为研究对象,对自然工质(R744、R717、R290、R1270、R600a)、HFCs类过渡工质(R410A、R404A、R32、R152a、R161、R134a)和新型烯烃类制冷剂HFOs(R1234yf、R1234ze)经回热器后对制冷系统性能的影响进行分析。结果显示:回热器对系统COP的提升效果与制冷剂物性、运行工况和回热器效率有关;R717和R32在使用回热器后系统COP降低,当回热器效率为80%时,与回热器效率为30%相比系统COP分别降低了3.90%和2.27%;R161、R152a和R410A受回热器的影响很小;对于其他制冷剂,在使用回热器后,系统COP随蒸发温度和回热器效率的升高均有一定幅度提升,其中R1234yf、R1234ze、R600a和R404A变化最大。当回热器效率为80%的时,与回热器效率为30%相比系统COP分别升高了5.99%、3.94%、4.41%和5.05%。分析结果与相关评估标准较为接近,为现阶段带回热器的蒸气压缩式制冷系统制冷剂的选择提供参考。     

R22,R407C和R410A热泵专用涡旋式压缩机研究

分析多种热泵制冷剂物理性质,并对热泵用涡旋式压缩机运行特性进行分析。采用新设计的热泵专用涡旋式压缩机进行R22,R407C与R410A性能测试,结果表明:R410A和R407C制冷剂均可以替代R22制冷剂在热泵系统中使用;R410A与R22在制热能力、排气温度及运行范围方面相近;R407C的制热能力高于R22和R410A,运行范围相对较宽。     

HFO-1234ze与HFC-32混合制冷剂用于热泵热水器的实验研究

本文选用了NIST发行的REFPRO9.0制冷剂计算程序及KW2模型参数对混合制冷剂HFO-1234ze与HFC-32在不同配比下的热物性进行了模拟计算,并依据热泵热水器测试的标准工况,计算了不同配比下混合制冷剂的理论循环特性,分析得出了HFO-1234ze/HFC-32较为合适的配比。通过一次加热(即热式)热泵热水器实验台,对多种环境工况及不同进水温度进行性能测试,分别对R410A和混合制冷剂(HFO-1234ze与HFC-32配比0.3/0.7)在实验系统中的压缩机功率、系统性能系数、压缩机吸、排气压力和温度、冷凝器出水温度等参数进行了对比分析。结果表明:混合制冷剂(HFO-1234ze与HFC-32配比0.3/0.7)的压缩机功率和排气压力都低于R410A系统,而COP高于R410A系统,在标准工况下,分别为4.03和3.56,且在高于标准工况的环境温度情况下,混合制冷剂系统COP下降速率低于R410A系统,有利于热水器机组的安全稳定运行,在替代R410A系统方面具有可行性。     

R1234ze(E)与R32混合工质在热泵系统中替代R410A的实验研究

新型制冷剂R1234ze(E)因较低的GWP备受制冷行业关注,其与R32的混合工质作为热泵系统制冷剂的研究也在逐步展开,本文以R1234ze(E)/R32(质量配比:27%/73%,命名为L-41b,GWP=493)混合工质为研究对象,在人工环境室中设计并搭建了空气源热泵测试系统,对比研究了L-41b与R410A在热泵系统中的性能系数COP、压缩机功耗、制热量、排气温度和循环压比。结果表明:当恒定冷凝温度,蒸发温度从5℃增加到13℃时,R410A和L-41b的COP偏差从8.6%缩小到2.8%。当恒定蒸发温度,冷凝温度从30℃提高到42℃时,L-41b的运行性能系数COP的降幅小于R410A,变工况实验表明在相对高温区L-41b替代R410A具有较好的替代性能。     

低GWP替代制冷剂R452B和R513A研究

本文列举了制冷及热泵系统市场主流制冷剂R410A和R134a及其低GWP环保替代制冷剂R452B和R513A的特性参数。并基于压缩机测试结果,对比分析了主流制冷剂及其替代制冷剂在压缩机设计不变更前提下质量流量、制冷量、功率及制冷效率这些主要参数的变化趋势。最后得出结论:R452B和R513A作为替代R410A和R134a的低GWP制冷剂,在压缩机及系统不变更或少变更的情况下,可以满足客户的需求。     

R449A制冷剂应用于涡旋压缩机的性能测试与分析

本文采用涡旋压缩机对R449A制冷剂分别在高温工况和中低温工况进行测试,并与同工况R407C、R404A、R22制冷剂测试结果进行对比分析。得出结论,应用于高温工况时,R449A与R407C和R22相比制冷能力提升,但输入功率增加,能效与R407C相当。对于中低温工况,R449A制冷能力较R404A和R22偏低,输入功率较R404A低与R22相当,能效略高于R404A,对于系统有节能效果,且R449A制冷剂的GWP与R404A比较可降低67%,具有一定节能环保意义。综合考虑R449A用于替换中低温工况的R404A制冷剂效果较显著。     

HFO类典型工质的基础特性及其在冷水机组的循环性能初步分析!

介绍R1234yf,R1234ze(E),R452B,R513A和R515A这5种典型HFO类工质的基础特性,分别针对水冷式和风冷式冷水机组的典型设计工况,开展上述5种工质与R134a,R410A和R22这3种传统工质的循环性能初步对比分析,结果表明:R1234ze(E)和R515A具有较高的COP和较低的排气温度,但单位容积制冷量偏低;R452B虽然具有较高的单位容积制冷量,但还须在系统方面进行深入优化以提升机组的整体能效。     

HFC-161及其应用

介绍ODs替代品HFC-161的性质及应用实例，通过分析与实验说明这些混合制冷剂能够分别替代R410A，R407C，R404A和HFC-134a，均具有环保性能优异、能效比高、用量少、与原系统兼容等特点。     

低温室效应HCFCs替代物性能分析

在阐述目前国内外HCFCs替代形势的基础上,对热泵空调及冷冻冷藏系统典型HCFCs制冷剂R22和其传统替代制冷剂(R410A,R407C,R404A,R507A),以及低温室效应R22替代物(R161,R290,RTJU4,R32,R717及R1234yf)的热力性能、循环性能及其可燃特性进行对比与分析.结果表明,R161,R290,RTJU4,R717,R32不仅具有零ODP较低GWP值的优势,其热力学及传热学特性也优于传统的HCFCs替代物,其中部分工质在一定的应用条件下具有较好的循环性能.R32,R1234yf和RTJU4的可燃性较小;RTJU4在系统循环性能上具有较明显的优势;R717具有较好热力学、传热学和循环特性,经进一步的系统和部件改进也具有较强的替代潜力.     

新型制冷剂R1234ze(E)及其混合工质研究进展

低GWP值制冷剂R1234ze(E)(trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene)作为R134a较为理想的替代品而被关注,但其单一成分的热力学性能和传输特性并不理想,在R1234ze(E)中混入R32成分可以有效改善其热力学性能。本文概述了低GWP值工质R1234ze(E)及其与R32混合物的热物性特征、传输特性及系统运行性能方面的研究现状,并与目前常用的制冷工质进行比较分析,指出R1234ze(E)与R32混合工质有望成为新型低GWP值替代工质。     

HFO-1234ze在空气源热泵热水器中 替代R417A、R22的研究

首先从热物性、ODP、GWP、工质毒性、可燃性方面对HFO-1234ze、R417A、R22三种制冷剂进行对比,并进行理论计算,初步分析HFO-1234ze制冷剂运用在空气源热泵热水器上的可行性。然后,在焓差法实验室内,对分别采用HFO-1234ze,R417A和R22作为制冷工质的空气源热泵热水器进行名义工况下的性能测试,对三种制冷剂的吸排气温度,吸排气压力,压缩机输入功率、制热量、性能系数进行对比分析。本文研究结果显示HFO-1234ze可以作为R417a与R22在热泵热水器中的替代制冷剂。此次研究为热泵热水器的工质选择提供参考。     

R1234ze(E)在水平圆管内流动沸腾换热过程中摩擦压降特性实验研究

新型制冷剂R1234ze(E)(trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene)因较低的GWP而被广泛关注,有望在热泵中作为R134a的替代品。本文对R1234ze(E)在内径为8 mm水平管内流动沸腾过程中摩擦压降特性进行实验研究,并在相同实验工况下与R134a进行对比。实验研究的流动沸腾换热的饱和温度为10℃,热流密度为5.0 k W/m~2和10.0 k W/m~2,质流密度范围为300~500 kg/(m~2·s),并分析质流密度、热流密度对R1234ze(E)和R134a饱和流动沸腾过程中摩擦压降的影响。结果表明,在相同工况下R1234ze(E)的流动沸腾过程的摩擦压降略大于R134a,如质流密度为500 kg/(m~2·s)时,R1234ze(E)的平均摩擦压降值比R134a大8.4%左右。最后,将实验结果同四种摩擦压降经验关联式进行比较分析。     

R1234ze(E)与R134a在冷水机组中的应用对比与探讨

介绍HFO类制冷剂R1234ze(E)与HFC类制冷剂R134a的基础特性,分别将这2种工质在螺杆式冷水机组上开展制冷循环性能试验,进行整机制冷量、降膜蒸发器传热性能、壳管式冷凝器传热性能及COP等方面的测试。试验结果表明:R1234ze(E)相比R134a样机制冷量有较大的衰减,蒸发和冷凝传热性能均有下降,而整机COP略有提升。指出后续需要针对R1234ze(E)性能衰减、传热能力下降等问题进行深入研究。     

R513A与R1234ze在螺杆冷水机组上替代R134a的试验研究

为寻求R134a合适的替代品,本文通过在螺杆冷水机组上进行实验的方法,对具有低GWP的新型HFOs工质R1234ze、R513A各方面性能进行了对比实验研究,实验结果表明:R513A单位容积制冷量与R134a相近,COP略有下降,而R1234ze制冷量衰减较大,COP略有提升,两种HFOs工质的压降、排气温度与R134a近似,充注量减少3%～6%。此外本文还对三种工质的传热系数K值进行了研究。     

速冻装置制冷工质R22的替代

本文对替代速冻装置制冷剂R22的单元工质（如R717、R290、R134a)和混合工质（如R407c,R407d,R407e,R410a,R410b,R404a,R507)进行了热力计算和循环分析，结果表明经过不断完善上述工质均有望成为R22的替代工质。     

替代R410A低GWP制冷剂R454B和R452B的特性研究

本文介绍了低GWP环保替代制冷剂R454B和R452B与现有行业内常用的R410A制冷剂的特性参数对比,并基于同一套压缩机测试系统,对比这两种制冷剂的制冷量和性能等参数测量结果的变化趋势。结果显示直接使用R454B制冷剂替换R410A将会平均降低约5.6%的制冷量,R452B平均降低约3%的制冷量。但在较低蒸发温度和较高冷凝温度的工况区域R454B/R452B制冷剂能够带来更高的能效优势,因此,依照实际应用差异能够为日后推动环保制冷剂直接替换和新系统的使用提供理论依据。     

R1234yf及R1234ze(E)研究进展概述

全球变暖指数(Global Warming Potential,GWP)为1的R1234yf和R1234ze(E),作为新一代的绿色环保替代制冷剂,因其环保特性及良好的系统性能而被广泛关注和研究。其重要性导致许多学者对其产生兴趣,而展开了大量的研究。这些研究主要集中于物理性质、传热特性以及系统性能等方面。因这两种工质在物性上与R134a相似,也有许多学者对其在R134a替换的可能性展开研究。本文在大量文献调研的基础上,简要回顾了R1234yf和R1234ze(E)的研究和应用现状。     

美国：R450A制冷剂或将取代R134a

近日,美国环境署（EPA）宣布将把R450A制冷剂列入新的替代制冷剂中。据悉,R450A制冷剂是由霍尼韦尔公司开发的,该制冷剂是一种不可燃烧的混合物,组分配比是42%的R134a和58%的R1234ze,ODP值为零,GWP值大约为601。