一种热传递组合物及换热系统
阅读：518发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种热传递组合物及换热系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种热传递组合物，其特征在于，热传递组合物包括三种组分，分别是 质量 占比28％-46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比33％-71％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比1％-23％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))，上述的替代R134a的热传递组合物不仅具有低GWP,零ODP的环保特性，而且热 力 性能优良，应用于离心式冷 水 机组中，容积制冷量和能效与使用R134a制冷剂的离心机组相当，且 温度 滑移小，可成为替代R134a的热传递组合物。，下面是一种热传递组合物及换热系统专利的具体信息内容。
1.一种热传递组合物，其特征在于，所述热传递组合物包括三种组分，分别是质量占比
28％-46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比33％-71％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比1％-23％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))，其中所述质量占比是基于热传递组合物所有组分的总质量；其中所述热传递组合物具有不大于600的全球变暖潜力(GWP)。
2.如权利要求1所述的一种热传递组合物，其特征在于，所述热传递组合物包括的三种组分的质量占比分别为：36％-46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、33％-63％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和1％-22％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))。
3.如权利要求1-2任一项所述的一种热传递组合物，其特征在于，其中所述热传递组合物包含至少质量占比97％的所述三种组分，其中所述百分比是基于所述热传递组合物中所述三种组分的总质量。
4.如权利要求3所述的一种热传递组合物，其特征在于，其中所述热传递组合物包含至少质量占比99.5％的所述三种组分，其中所述百分比是基于所述热传递组合物中所述三种组分的总质量。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种热传递组合物，其特征在于，其中所述热传递组合物由所述三种组分组成。
6.如权利要求5所述的一种热传递组合物，其特征在于，所述热传递组合物由三种组分组成，分别是质量占比28％-46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比33％-71％的2,3,
3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比1％-23％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))。
7.如权利要求6所述的一种热传递组合物，其特征在于，所述热传递组合物由三种组分组成：质量占比46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比48％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比6％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))。
8.如权利要求1-7所述的一种热传递组合物，其特征在于，热传递组合物滑移温度小于
0.5℃。
9.一种替换包含在换热系统中的现有换热流体的方法，其包括：从所述换热系统中去除至少一部分所述现有换热流体，所述现有换热流体是R134a，并且通过引入所述换热系统一种热传递组合物来替换至少一部分所述现有换热流体，形成权利要求1-8任一项所述的热传递组合物，且保证制冷能力为R134a制冷剂的制冷能力的90％至110％。
10.一种换热系统，其包含流体连通的压缩机、冷凝器和蒸发器、膨胀装置和实现所述流体连通的热传递组合物，所述热传递组合物为权利要求1-8任一项所述的热传递合物。
11.如权利要求10所述的换热系统，其中所述换热系统为HVACR系统。
12.如权利要求11所述的换热系统，其特征在于：所述换热系统是离心式冷水机组，所述压缩机为离心式压缩机、冷凝器、所述蒸发器为管壳式换热器。
13.如权利要求1-8任一项所述热传递组合物的用途，其中所述热传递组合物用于HVACR系统。
14.如权利要求1-8任一项所述热传递组合物的用途，其中所述热传递组合物用于机动车辆的空调系统，家用、商业及工业空调设备，家用、商业及工业冰箱、冷库、冷柜、冷藏运输机，制冰机，除湿机的任一种。
一种热传递组合物及换热系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种制冷低温技术，具体涉及一种热传递组合物及换热系统。
背景技术
[0002] R134a(1,1,1,2-四氟乙烷)是氢氟碳化合物(hydrofluorocarbon)，与氯氟碳化物或氢氯氟碳化物不同，其不具有显著的ODP，其自20世纪90年代初期起，已经被用作氯氟碳化物(chlorofluorocarbon)或氢氯氟碳化物(hydrochlorofluorocarbon)的替代制冷剂气体，所述氯氟碳化物或氢氯氟碳化物具有显著的臭氧消耗潜能(下文中表示为ODP)并且其由蒙特利尔议定书规定。
[0003] R134a作为使用最广泛的中低温环保制冷剂，由于R134a良好的综合性能，为一种非常有效和安全的R-12的替代品，主要应用于在使用R12制冷剂的多数领域，包括：冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、除湿机、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备中，同时还可应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、聚合物(塑料)物理发泡剂，以及镁合金保护气体等行业。
[0004] 然而，全球变暖问题日趋严重，R134a虽然对臭氧层的破坏作用很小，但是其GWP值为1300，是基加利修正案列明的受控HFCs类制冷剂，在未来也即将被淘汰(欧洲法规已经限制并将逐步限制其在空调或制冷设备中的可用性和用途)。所以寻找环保性能突出既满足环保要求又满足空调系统能效要求的制冷剂，综合性能优良的R134a替代制冷剂迫在眉睫。
发明内容
[0005] 鉴于此，本发明提供了一种更环保且热力性能更好的热传递组合物，其GWP小于等于600，具有明显的环保优势，并且具有适用于传热系统，如空调制冷系统使用的良好热力性能，可以解决当前现有替代R134a的制冷剂制冷能力差的问题。
[0006] 本发明为实现上述目的，采用的技术方案是：一种热传递组合物所述热传递组合物包括三种组分，分别是质量占比28％-46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比33％-71％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比1％-23％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))，其中所述质量占比是基于热传递组合物所有组分的总质量；其中所述热传递组合物具有不大于600的全球变暖潜力(GWP)。
[0007] 进一步可选地，所述热传递组合物包括的三种组分的质量占比分别为：36％-46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、33％-63％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和1％-22％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))；热传递组合物包含的三种组分的质量占比分别上述范围内的，其具有更优的能力、能效性能。
[0008] 进一步可选地，其中所述热传递组合物包含至少质量占比97％的所述三种组分，其中所述百分比是基于所述热传递组合物中所述三种组分的总质量，其还可以添加质量占比3％的润滑剂和/或稳定剂等成分，增大传递组合物的换热效率。
[0009] 进一步可选地，其中所述热传递组合物包含至少质量占比99.5％的所述三种组分，其中所述百分比是基于所述热传递组合物中所述三种组分的总质量。其还可以添加质量占比0.5％的添加润滑剂，增大热传递组合物的换热效率。
[0010] 进一步可选地，其中所述热传递组合物由所述三种组分组成。
[0011] 进一步可选地，所述热传递组合物由三种组分组成，分别是质量占比40％-46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比33％-59％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比1％-21％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))。热传递组合物的三种组分的质量占比分别上述范围内的，其具有更优的能力、能效性能。
[0012] 进一步可选地，所述热传递组合物由三种组分组成：质量占比46％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比48％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比6％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))。从可燃性、GWP、能力能效方面综合考虑，该三元热传递组合物为较优的配方。
[0013] 进一步可选地，热传递组合物滑移温度小于0.5℃。
[0014] 本明还提供一种替换包含在换热系统中的现有换热流体的方法，其包括：从所述系统中去除至少一部分所述现有换热流体，所述现有换热流体是R134a，并且通过引入所述系统一种热传递组合物来替换至少一部分所述现有换热流体，形成上述任一项所述的热传递组合物，且保证制冷能力为R134a制冷剂的制冷能力的90％至110％。
[0016] 进一步可选地，其中所述换热系统为HVACR系统。
[0018] 进一步可选地，所述热传递组合物用于HVACR系统。
[0020] 本发明中各组分可商购获得，或可由本领域已有的方法制得。本发明中各组分的含量配比经由大量筛选获得，是保证热传递组合物优良性能的条件。
[0021] 本发明的有益效果：
[0022] (1)本发明引入的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)是不可燃的制冷剂，通过组分的变化可以削弱2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))的可燃性，进而获得安全性能良好的热传递组合物，GWP均小于等于600，ODP为0。
[0023] (2)本发明的热传递组合物相比R134a制冷剂，相对容积制冷量和相对COP相当，可成为替代R134a制冷剂的热传递组合物。
[0024] (3)除了容积制冷量和能效以外，本发明热传递组合物的组元和组分的选择还考虑了温度滑移，组员间沸点差较大的组合有可能形成具有较大相变温差(滑移温度)的非共沸混合物，而本发明的混合工质滑移温度小于0.52℃。附图说明
[0025] 通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1是本发明一实施例中离心式冷水机组系统单极压缩循环系统图；
[0027] 图中：
[0028] 1-压缩机；2-冷凝器；3-蒸发器；40-节流装置；
具体实施方式
[0029] 市场上有前途的传热流体必须满足某些非常特殊的物理、化学和经济方面的性质，并且在某些情况下必须满足物理、化学和经济方面的性质的非常严格的组合。而且，现有许多不同类型的传热系统和传热设备，在许多情况下，重要的是用于此类系统的传热流体应具有符合个别系统需要的各种性质的特殊组合。例如，基于蒸汽压缩循环的系统通常涉及制冷剂的相变，即在相对低压下，通过热吸收将致冷剂由液体转变为蒸汽相，并在相对升高的压力下压缩蒸汽，通过在这样的相对升高的压力和温度下除热，将该蒸汽冷凝成液相，然后减压重新开始该循环。
[0030] R134a是一种使用最广泛的中低温环保制冷剂，它具有良好的综合性能，使其成为一种非常有效和安全的R12(二氯二氟甲烷)的替代品，可以应用于使用R12制冷剂的多数领域。
[0031] 但随着全球的气候变暖，出现了一些新举措(例如，蒙特利尔议定书的基加利修正[0032] (the Kigali Amendment to the Montreal Protocol)、巴黎协定(the Paris Agreement)、美国的重要新替代品政策(Significant New Alternatives Policy，“SNAP”))以逐步淘汰具有高全球增温潜势(GWP)的制冷剂，如一些HFC类制冷剂。
[0033] GWP为1300的中低温环保制冷剂R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)虽然它具有良好的综合性能(不易燃、易爆，无毒，无刺激性、无腐蚀性)，但仍在被提议替代的序列。
[0034] HFO(例如R1234yf、R1234ze(E))便是人们被提议作为R134a(其GWP为1300)的一种替代品。
[0035] 这三种组元物质的基本参数见表1。
[0036] 表1热传递组合物中各组元物质的基本参数
[0037]
[0038] 由于分子中不含氯原子，R1234yf的ODP为0；因为R1234yf在大气中寿命只有11天，GWP为1，且大气分解产物与R134a相同，R1234yf对气侯环境的影响几乎可以忽略，远小于R134a。安全性R1234yf无闪点,为弱可燃性，R1234yf可燃性要远远小于目前已知的几种可燃性制冷剂，R1234yf属于低毒类化学物质,它属于ASHRAE毒性分类的A级。但不足的是其相对于R134a具有较低的制冷能力和较低的热力学效率。
[0039] R1234ze(E)的GWP为1，也远小于R134a的GWP，但是其是可燃的(按照ASHRAE标准34分类为A2L)并且相对于R134a具有更低的制冷能力。
[0040] 但我们惊讶的发现，尽管R1234yf、R1234ze(E)的一些显著的物理及化学性质我们是已知的，且R1234yf也好，R1234ze(E)也好，单纯的采用这些单一制冷剂作为热传递组合物尤其是如离心式冷水机组这类大型的制冷空调系统中很难保证原有的以R134a为制冷剂的换热系统的换热能力及能效比，尤其在我们期望保证具有不大于600的GWP的情况下，在不做其他适应性调整的情况下，其换热能力和能效比很难满足。
[0041] 在一些用于为R134a设计的HVACR实施方案中，人们往往期望制冷剂组合物或改进组合物与R134a表现类似，使得不必调整HVACR系统或调整很小，如可以保持制冷能力为R134a制冷剂的制冷能力的90％至110％。但正如我们知道的，制冷剂的性能是基于制冷剂组合物的性质，制冷剂的性质不同，制冷能力、温度滑移、性能系数、压缩机排气温度、质量流率和处于流体相时的制冷剂密度等参数就可能会有差异。如果我们不能保证HVACR系统调整为采用制冷能力大于110％或小于90％的工作流体，则这可能导致需要超过设计限制的压力，需要较大量的制冷剂，和/或降低HVACR系统效率的较大温差。
[0042] 基于上述热传递组合物的传热能力、能效比及GWP值的综合考虑，我们惊讶的发现如果我们将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E)组合在一起时将更有利的综合这些物质的优点、扬长避短，既保证不大于600的GWP值，还可以保证制冷能力为R134a制冷剂的制冷能力的90％至110％的高传热能力、高能效比(如COP等于0.96)的综和性能。尤其是当我们采取质量占比28％-46％的1,1,
1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比33％-71％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比
1％-23％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))这一优势显得更为突出。
1,2-四氟乙烷(R134a)、质量占比33％-71％的2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和质量占比
1％-23％的反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))这一优势显得更为突出。
[0043] 本发明的主要目的是提供一种热传递组合物，其可用作R134a的替代物或可替代物，和/或包含HFC(氢氟碳化合物)、HFO(氢氟烯烃)和HFE(氢氟醚)的R134a的其他替代物或可替代物，相对于R134a，特别在GWP方面，其具有改善的环境影响特性和较高的热力特性，尤其适于用作在例如机动车辆的空调，和家用、商业及工业的空调和制冷的应用中具有改善特性的替代制冷剂气体的热力学特性。
[0044] 本发明的热传递组合物的制备方法是将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))等制冷剂组分按照其相应的质量配比在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下进行液相状态下进行物理混合。其中1,1,1,2-四氟乙烷是不可燃的组分，通过添加不可燃组分的质量百分比可以消弱其他组分的可燃性，从而达到安全、能效比的要求。
[0045] 下面给出多个具体实施例，其中组分的比例均为质量百分比，每种热传递组合物的组元物质的质量百分数之和为100％。
[0046] 实施例1，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按28:49:23的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0047] 实施例2，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按46:33:21的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0048] 实施例3，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按30:69:1的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0049] 实施例4，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按32:62:6的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0050] 实施例5，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按34:51:15的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0051] 实施例6，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按36:53:11的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0052] 实施例7，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按38:54:8的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0053] 实施例8，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按40:55:5的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0054] 实施例9，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按46:48:6的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0055] 实施例10，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按30:48:
22的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
22的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0056] 实施例11，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按28:71:1的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0057] 实施例12，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按30:63:7的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0058] 实施例13，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按33:59:8的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0059] 对比例1：将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按25:64:11的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0060] 对比例2，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按50:47:3的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0061] 对比例3，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按46:31:23的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0062] 对比例4，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))三种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按38:37:25的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0063] 对比例5，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)和2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)两种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按46:54的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0064] 对比例6，将1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))两种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按46:54的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0065] 对比例7，将2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和反式1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(E))两种组分在温度23℃-27℃，压力为0.1MPa状态下按46:54的质量比进行液相物理混合，混合均匀得到一种热传递组合物。
[0066] 表2比较了上述实施例与R134a的分子量、标准沸点及环境性能等基本参数。
[0067] 表2热传递组合物的基本参数
[0068]
[0069] 由表2可知，本发明提供的三元热传递组合物GWP均小于等于600，ODP为0，具备明显的环保优势，GWP远低于R134a。另外三元热传递组合物的分子量较R134a稍大，临界点较R134a低。同时结合实施例与对比例的数据可以看出，当改变本发明中配方的组分的含量或者组成制备的混合工质，组分之间不能很好的起到协同作用，会增加混合工质的GWP和/或滑移温度和/或可燃性,影响其使用时机组的换热效果和环保性能。同时减少配方中组分的种类也会增大GWP和/或滑移温度和/或可燃性，对比例1中R134a的含量低于本发明的质量占比，虽然组合物的GWP更低，但可燃程度增强。对比例2中R134a的含量高于本发明的质量占比，其组合物的GWP偏高。对比例6中的组合物没有组分R134a，其本身具有可燃性，安全性能低。
[0070] 表3比较了上述实施例中的热传递组合物在制冷工况下(即蒸发温度为6℃，冷凝温度为36℃，过热度为5℃，过冷度为5℃)，其与R134a的热力参数(即压缩比和排气温度)及相对热力性能(即相对单位容积制冷量和相对效率COP)。
[0071] 表3热传递组合物与R134a的性能对比结果
[0072]
[0073] (*注：滑移温度为工作压力下的露点温度与泡点温度之差，取最大值)[0074] 由表3可知，部分制冷剂配方容积制冷量大于R134a容积制冷量，且其温度滑移小于0.2℃，属于共沸制冷剂。其它制冷剂配方容积制冷量小于R134a容积制冷量，但其相对容积制冷量不小于0.95，温度滑移小于0.6℃，属于近共沸制冷剂。所有配方的能效COP均小于R134a的能效COP，但均大于0.95。由表示对比例可知，本发明中热传递组合物的组分减少是，会影响组合物的性能，如增加可燃性，增大温度滑移，减少其相对容积制冷量小，增大压缩比等。
[0075] 需要说明的是：R1234yf或R1234ze(E)可以作为不同的异构体或立体异构体存在。除非另有说明，本文公开的实施方案包括所有单一异构体、单一立体异构体或其任何组合或混合物。例如，R1234ze(E)仅包括R1234ze的E(反式)异构体，并且不包括Z(顺式)异构体。
[0076] 综上，本发明提供的一种替代R134a的热传递组合物，不仅具有低GWP、零ODP的环保特性，而且热力性能优良，在相同的制冷工况下，制冷装置使用热传递组合物的容积制冷量和能效COP与使用R134a制冷剂相当，且温度滑移小，可成为替代R134a的环保制冷剂。同时本发明中提供的一种替代R134a的热传递组合物可以根据制冷系统的需要来选择添加润滑剂、稳定剂和极强剂等添加剂来增强热传递组合物的性能和制冷系统的稳定性。
[0077] 下面图1是根据上述一个热传递组合物实施方案流体连通的HVACR系统的制冷回路的示意图。
[0078] 制冷回路包括压缩机1、冷凝器2、节流装置40和蒸发器3。可以理解的，制冷回路的部件是热传递组合物流体连接的。制冷回路可以配置为可以以冷却模式工作的冷却系统(例如，HVACR的流体冷却器、空气调节系统等)，和/或制冷回路可以配置成作为可以以冷却模式和加热模式运行的热泵系统工作。制冷回路应用已知的气体压缩和冷却原理。制冷回路可以配置成加热或冷却过程流体(例如，水、空气)。制冷回路可以根据用途包括另外的部件，如中间热交换器、一个或多个流量控制装置、四通阀、干燥器、吸液式热交换器、甚至是动力电池的废热吸收换热器等。
[0079] 本实施例为离心式冷水机组，压缩机1为离心压缩机，蒸发器3、冷凝器2为壳管式。工作流体采用本发明实施例描述的热传递组合物。
[0080] 如图1，本实施例采用制冷剂回路的工作期间，工作流体(例如，制冷剂、制冷剂混合物)在气态下以相对较低的压力从蒸发器3流入压缩机1中。压缩机1将气体压缩成高压状态，这还加热气体。在压缩之后，相对较高压力和较高温度的气体从压缩机1流到冷凝器2。除了流过冷凝器2的制冷剂以外，外部流体(例如，外部空气、外部水、冷却水等)也流过冷凝器2。当外部流体流过冷凝器2时，外部流体吸收来自工作流体的热量。工作流体冷凝成液体，然后流入节流装置40中。节流装置40降低工作流体的压力。降低的压力使工作流体膨胀并且转变成混合的气液状态。然后，相对较低温度的气/液工作流体流入蒸发器3中。过程流体(例如，空气、水等)也流过蒸发器3。根据已知原理，工作流体在其流过蒸发器3时从过程流体中吸收热量。当工作流体吸收热量时，工作流体蒸发成蒸气。然后工作流体返回到压缩机1。当制冷回路例如以冷却模式工作时，继续上述过程。
[0081] 本文的制冷剂组合物和方法可以用于HVACR系统的制冷回路。例如，改进制冷剂组合物的方法可以应用于热回路。此外，本文的制冷剂组合物可以用作热回路中的工作流体，可以用于机动车辆的空调系统，家用、商业及工业空调设备，家用、商业及工业冰箱、冷库、冷柜、冷藏运输机，制冰机，除湿机的任一种场景。
[0082] 可以理解的，本实施例还可以将单级压缩改为多级压缩。具体的多级压缩原理在此不再赘述。
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