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新型天然混合工质替代R22和R134a的研究

王辉  
【摘要】:常用的家用空调制冷剂R22和汽车空调制冷剂R134a具有一定的ODP值和较高的(GWP值,按照蒙特利尔协定及相关修正案规定,发达国家R22的淘汰日期为2020年,R134a作为汽车空调制冷剂在欧盟的全面禁止日期为2017年。目前两种制冷剂常见的替代制冷剂多为国外公司定型产品,并且仍具有较高的(GWP,不可作为长久替代制冷剂使用。本文的研究目的是开发具有自主知识产权、且各方面性能良好的新型替代制冷剂。 本文基于天然工质本身优异的环境性能和国内外对天然工质的安全可行性分析研究,并经过相关物性计算,确定了新二元混合工质R22-T(DME/R1270,15-25/75-85%)替代R22, R134a-T(DME/R1270,80-90/10-20%)替代R134a。并采用实验和模拟计算相结合的方法对两种新型制冷剂在现有系统中替代R22和R134a进行了详细的分析和研究。 本文首先研究了两款制冷剂的直接充灌替代性能。作者在空气-水热泵实验台上,依据相关国家标准,在不同实验工况下,对两款新型制冷剂和相应被替代制冷剂进行机组对比实验。实验结果表明,在对原机组不做任何改动的情况下,相同运行条件,采用新型制冷剂系统与原被替代制冷剂系统相比,运行稳定参数稳定,性能系数相近,制冷量增大,COP值有较大幅度提升,节能效果明显。新型制冷剂在原有空调系统中使用效果理想。 为了进一步研究新型制冷剂的热物性,本文在理论上建立了计算数学模型,运用vb6.0开发了本次新型制冷剂专用热物性计算软件。并运用软件对新型制冷剂在饱和态和非饱和态广泛的进行取点计算,并与被替代制冷剂相关数据进行对比。结果显示,新型制冷剂热物性参数与被替代制冷剂相关热物性参数在不同状态下均相近,理论上符合替代要求。 实验结果和理论分析表明,新型制冷剂环境性能优异,热力性能与被替代制冷剂相近,系统循环性能更加优良,满足替代制冷剂性能要求。值得进一步研究其它性能。


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