制冷剂参数的作用是什么?

根据制冷剂的成分,可分为:

1,单一制冷剂

2.混合制冷剂。

单一制冷剂只含有一种化学物质,其热物理性能参数是恒定的。比如R134a、R152a等制冷剂都具有很高的能效。

混合制冷剂是两种或两种以上制冷剂的混合物。

根据气液平衡时气相和液相的组成是否相等,分为:

1,* * *沸腾混合制冷剂:气液相平衡时,属于* * *沸腾混合制冷剂(包括相平衡时)

气液两相成分大致相等的近沸点混合制冷剂),

2.非* *沸腾混合制冷剂。成分不等属于非* *沸腾混合制冷剂。

* * *沸腾混合制冷剂的选择与节能* * *沸腾混合制冷剂在一定压力下蒸发冷凝时,气相和液相的组成不变,能保持恒温。它具有与单一制冷剂相似的热物理性质。这种制冷系统是研究和应用最早、最成熟的制冷剂。现在所研究的* * *沸腾混合制冷剂列于表1。

对于非沸腾混合制冷剂,蒸发器中的蒸发过程和冷凝器中的冷凝过程都是非理想混合过程。这两种非理想混合过程使制冷系统中混合制冷剂的冷凝压力降低,蒸发压力升高,压缩机排气温度降低。这使得制冷机的压比降低,制冷系数增加,从而提高了制冷系统的能效。

表1研究了* * *沸腾混合制冷剂的组成质量相对于标准沸点(℃)对工质热力学性质的改善。r 12/r 15a 2 73.8/26.2-33.3的制冷量比r 17 ~ 18%大。75-41.5蒸发温度比R22/r 11548.8/51.2-45.6制冷量比R22高13% R23/r 1340.1/59。r 11548.2/51.8-57.2单级压缩可达50℃以下。R12/R3178/22-29.6空调的制冷量比R12大8%。RC31860/40-12.3冷凝压力较低R592/r 2231.8/68.2-48.6 R22/r 115/r 29044.9/47.6438+0。

不同种类的混合制冷剂具有不同的热物理性质,这将为制冷剂的优化提供更大的空间。对于固定式制冷系统,要求制冷剂在其最佳运行条件下必须具有特定的热物理性质。合理选择不同* * *沸腾混合制冷剂来满足这种特定的热物性,可以提高制冷系统的热力效率,从而达到节能的效果。

因为* * *沸腾混合制冷剂可以降低冷凝压力,同时提高蒸发压力,所以在冷凝温度和蒸发温度不变的情况下,压缩机的压比会降低,从而降低压缩机的功耗。因此,获得相同的制冷量需要更少的功。同时,蒸发压力的增加会降低蒸发器的真空度,使其工作更稳定,而冷凝压力的降低会使冷凝器在更安全的状态下运行更远。在第15届国际制冷学会发表的论文中,印度制冷专家C . p . a . RORA以R22/R12(85/15)为例肯定了这一效应。由于压比的降低,压缩机的容积效率提高,制冷量增加,性能系数提高。同时,压缩机电机温度也由87.5℃降至70.3℃,电机启动线圈温度由97.3℃降至58.3℃,对空调的安全运行起到了重要作用。

使用* * *沸腾混合制冷剂可以降低压缩机的排气温度,这与制冷剂的性质密切相关。证明了制冷剂的热容越大或绝热指数越小,压缩机的排气温度越低。制冷剂R115、R114和RC318都具有较大的热容,它们作为混合制冷剂的组分都具有降低压缩机排气温度的能力。例如,如果* * *沸腾混合制冷剂R22/r 115(48.8/51.2)的冷凝温度为44℃,蒸发温度为-12℃,则其排气温度将为108℃,而单一制冷剂R22将用于其排气。当使用R12时,排气温度为112℃。

非沸腾混合制冷剂的应用与节能在蒸发和冷凝过程中,非沸腾混合制冷剂的温度和气液组成是不断变化的。正是由于其在蒸发器和冷凝器中的温度变化,在蒸发器和冷凝器中实现了非等温换热,显示出自身独特的节能特性。表2列出了正在使用和研究的非沸腾混合制冷剂。

非* *沸腾混合制冷剂在相变过程中出现组分混合和分离的现象。冷凝过程是高沸点组分冷凝和低沸点组分溶解的过程。每个组分都要释放出自己的液化潜热和混合热,最终会增加单位制冷剂的冷凝热。蒸发过程是低沸点组分解吸和高沸点组分蒸发的过程。此时各组分会吸收自身的汽化潜热和相应的分离热,导致单位制冷剂的吸热量增加,即制冷量增加。这是因为制冷系统在不增加功耗的情况下增加了制冷量。同时,单位体积制冷剂的制冷量也相应提高。研究表明,使用非* *沸腾混合制冷剂后,制冷系统能耗显著降低。如热泵用R22/R114(50/50)非* *沸腾混合制冷剂替代R22,制冷系数提高25%。冰箱中R22/R11(50/50)替代R12后,功耗降低。

表2已研究的非沸腾混合制冷剂

成分质量比用途和研究结果热泵用r 12/r 1190/10/制冷用r 12/r 12/r 13 b 65438+。R11450/50比R12更节能用于制冷。与R12相比,热泵节能16%,r 12/r 142 r 12 = 50 ~ 70%,热泵和纯组件节能10%,r12/r143r655。主要用于提高循环参数R22/R1150/50用于制冷,节能12% R22/r 11450/50用于热泵,节能25% r 13b 1/r 151a 60/40用于热泵空调r142/r65438

非* *沸腾混合制冷剂的气液相交织差异影响非* *沸腾混合制冷剂的热力性能。相变过程中气相和液相成分的明显差异,使得非沸腾混合制冷剂的组分更容易混合和分离,从而达到调节混合比的目的。一些民用空调在全年运行过程中,外部环境条件变化较大,常规的单一制冷剂的空调,如R22,适用范围较小,在一定的气候条件下性能指标很好。但是,当气候条件变化时,性能指数会下降。非* *沸腾混合制冷剂由于其比例随相变而变化,对变工况运行具有很强的适应性,并且可以根据气候条件的变化调节各制冷剂组分的浓度。如果使用R22/R13B1,则夏季制冷时使用高浓度R22,冬季制热时使用R13B1。使用这种非* *沸腾混合制冷剂后,空调可以全年高热力效率运行,节能效果显著。

另外,利用非* *沸腾混合制冷剂可以实现洛伦兹循环,其吸热平均温度较高,放热平均温度较低,因此具有较高的卡诺效率。如图1所示,当制冷剂在(a)中给定的变温热源下工作时,理论上可实现的逆卡诺循环是(b)中的abcda,而洛伦兹循环是(c)中的ABCDA。从图中可以看出,对于逆循环,即制冷循环,洛伦兹循环比相应的逆卡诺循环更省功。