制冷剂热力性质表
制冷剂对空气源热泵性能的影响
制冷剂对空气源热泵性能的影响摘要：随着科技的进步，人们的生活水平逐渐提高，也随着不可再生资源一点点被消耗，人们的环保意识也在提高。
在供暖方面，我们希望有一种新型且节能的供暖方式来代替传统的供暖方式以减少资源的消耗。
空气源热泵作为一种无污染且安装方便的供暖方式近几年得到广泛应用。
但在低温下此供暖方式却存在着制热效率低下，排气温度过高，严重时热泵无法运行等诸多问题。
本文针对上述所涉及到的问题，通过阅读文献查找资料，对低温空气源热泵进行性能研究，分析影响低温空气源热泵性能的因素并指出改进方法以及总结与低温空气源热泵相关的研究成果，本文具体比较了部分制冷剂在不同循环方式下的性能，分析了结霜问题对热泵性能的影响并提出了除霜措施以及适合低温工况下热泵运行的循环方式，寻求低温工况下更好的解决方案。
关键词：低温空气源热泵；改进方法；解决方案一、引言中国的能源需求仍在增加，过去十年我国能源消耗增长54.6%，目前以煤炭为主的能源结构无法改变。
我国在2017年的能源消耗中，煤炭占60%，石油占19%，可再生能源占12%，天然气占7%，核能占2%。
我国的能源结构存在一定问题，煤炭使用率过高，导致环境问题突出。
因此我国能源结构需要进一步提高清洁能源的比重。
目前我国北方供暖以燃煤为主，散煤因价格较低成为冬季供暖的重要燃料。
其中生活用煤占总用煤的九成以上。
据炉具行业不完全统计，2015年制造的炉具有七成以上是劣质低效率的，这使人们供暖所需燃煤量越来越多。
散煤的不充分燃烧会生成对大气环境有害的气体，如氮氧化物，硫氧化物等，因为没有控制污染物排放的装置，在污染物排放方面，民用燃煤污染物排放量远远高于工业和电厂锅炉的污染物排放量，造成冬季严重的大气污染。
二、制冷剂的性质不同的制冷剂有着不同的热力性质，并且同种制冷剂在不同的热力循环下性能也有所不同。
在进行各种制冷剂热力循环分析前，先简单介绍一下几种常见的制冷剂。
2.1 R22R22属HCFC类物质，也是目前使用最广泛的中低温制冷剂。
制冷剂物性
制冷剂物性1. 简介制冷剂是用于制冷和空调系统中的工质，用于从低温区域吸收热量并将其传递到高温区域。
制冷剂的物性是指其在不同温度和压力条件下的热力学和传热性质。
这些物性参数对于设计和优化制冷系统非常重要，因此了解制冷剂的物性是制冷领域的基础知识。
2. 制冷剂分类制冷剂通常根据其化学成分和应用特性进行分类。
常见的制冷剂分类如下：2.1. 按照化学成分•氨（NH3）•二氟二氯甲烷（R22）•四氟乙烷（R134a）•异丙醇（R600a）2.2. 按照应用特性•惰性制冷剂：如氮气（N2）和氦气（He），用于超低温制冷。
•非惰性制冷剂：具有较高的潜热和热导率，如氨和Freon系列。
3. 制冷剂的物性参数制冷剂的物性参数主要包括密度、蒸发潜热、热导率和粘度等。
3.1. 密度制冷剂的密度随温度和压力的变化而变化。
密度是制冷剂在给定条件下的质量与体积之比。
密度的大小影响着制冷系统的换热效果和压缩机的工作条件。
3.2. 蒸发潜热蒸发潜热是指在给定温度和压力下，制冷剂从液态转变为气态所吸收的热量。
蒸发潜热越大，制冷剂在蒸发过程中吸收的热量越多，故制冷效果也越好。
3.3. 热导率热导率是指制冷剂传导热量的能力。
热导率越高，制冷剂在传递热量时的效率越高。
3.4. 粘度粘度是描述流体内部阻力大小的物性参数。
粘度越大，制冷剂在流动过程中的阻力越大，流动性越差。
4. 不同制冷剂物性的比较不同制冷剂的物性参数有很大差异，下面以氨、R22、R134a和R600a为例进行比较：物性参数NH3 R22 R134a R600a密度（kg/m³）682 1194 133 2.029蒸发潜热（kJ/kg）1374 228 215 373热导率（W/m·K）0.51 0.022 0.083 0.08粘度（Pa·s） 1.5E-4 0.004 1.46E-5 1.4E-5从上表可以看出，不同制冷剂的物性参数差异较大。
新型制冷剂R134_R134_R134a及R134_R22的热力学性质
1997 年 9 月Sep t. 1997Jo u rn a l o f C h e m ica l E n g i n ee r i n g o f C h i n e s e U n ive r s it i e s 新型制冷剂 R 134、R 1342R 134a 及ΞR 1342R 22 宋锡瑾的热力学性质张未星吴兆立(浙江大学化工热力学室, 杭州 310027)摘 要 采用马丁2侯 81 型方程对制冷剂 R 134、R 1342R 134a 及 R 1342R 22 的热力学性质进行了系 统的计算, 并绘制了 R 134 的热力学性质图表, 为 R 134 在制冷业及相关领域的应用提供了依据。
关键词 1, 1, 2, 22四氟乙烷 热力学性质 制冷工质1 引 言自 1930 年美国杜邦公司首次合成生产第一个氯氟烃类 (C FC s ) 化合物二氟二氯甲烷 (C FC 212) 以来, C FC s 产品就以其无毒、不易燃、不腐蚀、化学稳定性好、热物理性好、低冰点和 低成本等特点, 备受人们的青睐, 因而广泛应用于制冷、电子元件清洗、航空、农业、国防及交通 等领域, 给人类的生活带来了极大的便利。
然而, 1974 年美国加利福尼亚大学的 F . S . R o w 2 lan d 教授等人首次提出了氯氟烃对大气臭氧层有严重破坏作用并会给人类生存环境造成威 胁的观点, 1982 年南极上空臭氧层空洞的发现使这一观点得到进一步的证实。
随后, 各国政府 和科学家纷纷开始行动, 投入了全球性限制氯氟烃类制冷剂生产、消费和使用的浪潮, 并于 1987 年起草制定了保护臭氧层的蒙特利尔议定书, 提出限制生产 5 种 C FC s 和 3 种 H a l o n 物 质。
1990 年 6 月,“蒙约”国再一次集会, 定于 2000 年全面禁止受控物的使用。
发展中国家推迟 十年。
因此, 寻找和研究新的制冷工质以替换被禁的 C FC s 物质已成为当今世界各国科学家和 制冷行业技术专家面临紧迫的重大课题。
制冷剂R134a热力性质表(压熵焓粘密比热)
制冷剂R134a热力性质表（压熵焓粘密比热）一、制冷剂R134a简介二、制冷剂R134a热力性质表1. 压力（P）与温度（T）的关系温度（℃） | 压力（kPa）|50 | 47.640 | 95.530 | 182.920 | 337.310 | 605.20 | 1063.810 | 1785.620 | 2873.130 | 4451.740 | 6732.350 | 9956.62. 熵（S）与温度（T）的关系温度（℃） | 熵（kJ/(kg·K)）|50 | 0.20640 | 0.23930 | 0.27520 | 0.31610 | 0.3610 | 0.41110 | 0.47120 | 0.53630 | 0.60640 | 0.68050 | 0.7573. 焓（H）与温度（T）的关系温度（℃） | 焓（kJ/kg）|50 | 200.240 | 229.630 | 261.220 | 295.010 | 331.90 | 371.910 | 414.920 | 460.730 | 509.340 | 560.650 | 614.54. 粘度（μ）与温度（T）的关系温度（℃） | 粘度（μPa·s）|50 | 157.040 | 127.030 | 104.020 | 85.010 | 69.00 | 56.010 | 46.020 | 38.030 | 31.540 | 26.550 | 22.55. 密度（ρ）与温度（T）的关系温度（℃） | 密度（kg/m³）|50 | 1432.040 | 1317.030 | 1205.020 | 1097.010 | 992.00 | 892.010 | 806.020 | 725.030 | 650.040 | 581.050 | 516.06. 比热容（c）与温度（T）的关系温度（℃） | 比热容（kJ/(kg·K)）|50 | 1.0540 | 1.1130 | 1.1820 | 1.2510 | 1.330 | 1.4110 | 1.5020 | 1.5930 | 1.6940 | 1.7950 | 1.90三、制冷剂R134a热力性质在实际应用中的影响1. 压力对系统性能的影响制冷剂R134a的压力随温度变化而变化，这在制冷系统设计中至关重要。
制冷基础知识
制冷基础知识一、制冷术语：什么叫工质?凡是用来实现热能与机械能的转换或用来传递热能的工作物质统称为工质。
在制冷装置中,不断循环流动以实现能量转换的工作物质称为工质。
也是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。
例如：氟利昂、氨、水等。
什么叫制冷剂？制冷剂即制冷工质，是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。
制冷剂在蒸发器内吸取被冷却对象的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围空气或水而被冷凝成液体。
制冷机借助于制冷剂的状态变化,达到制冷的目的。
什么叫载冷剂？载冷剂也称冷媒是指在间接制冷系统中用以传送冷量的中间介质。
载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后,送到冷却设备中，吸收被冷却物体或环境的热量，再返回蒸发器被制冷剂重新冷却，如此不断的循环，以达到连续制冷的目的。
载冷剂传递冷量是依靠显热作用，而不象别的制冷剂那样依靠蒸发潜热来实现制冷。
例如：空气、水、盐水、有机化合物及其水溶液等。
二、制冷系统中的工作参数的概念1、温度：温度是表示物质冷热程度的量度。
常用的温度单位（温标）有三种:摄氏温度、华氏温度、绝对温度。
1）摄氏温度（t ，℃)：我们经常用的温度。
用摄氏温度计测得的温度。
2）华氏温度（F ，℉）:欧美国家常用的温度.3）绝对温标（T，ºK)：一般在理论计算中使用.三种温度单位之间换算:A、华氏温度F (℉) = 9/5×摄氏温度t(℃）＋32 （已知摄氏温度求华氏温度)B、摄氏温度t (℃）= ［华氏温度F（℉）-32]×5/9 （已知华氏温度求摄氏温度)例： F （℉）t （℃）212 10032 05 -150 -17。
8C、绝对温标T（ºK）= 摄氏温度t （℃) ＋273 （已知摄氏温度求绝对温度）例: t （℃）T（ºK）-30 243-10 2630 27330 3032、压力(P）：在制冷中，压力是单位面积上所受的垂直作用力，即压强。
通常用压力表、压力计测得。
制冷剂的热力学性质表
-10 0.2191 0.7001 0.0766 190.82 347.14 156.32 0.9660 1.5600
-5
0.2610 0.7078 0.0650 195.39 349.43 153.93 0.9831 1.5571
（一） R12 制冷剂饱和状态热力性质表 2
温度 绝 对 压 比容
焓
-35 0.0807 0.6656 0.1954 168.37 335.85 167.48 0.8768 1.5800
-30 0.1004 0.6720 0.1594 172.81 338.15 165.34 0.8952 1.5751
-29.792 0.10044 0.6723 0.1582 172.99 338.24 165.25 0.8959 1.5760
（三） R134a 制冷剂饱和状态热力性质表 2
温度 绝 对 压 比容
焓tBiblioteka 力P液体 v/ 蒸气 v// 液体 h/
（℃） （MPa） (dm3/kg) (m3/kg) (kJ/kg)
熵
汽化热 r
蒸气// (kJ/kg) 液体 S/ 蒸气 S//
（kJ/kg）
(kJ/kg·K) (kJ/kg·K)
10
10 0.6809 0.8021 0.0346 211.76 408.17 196.41 1.0419 1.7352
20 0.9101 0.8265 0.0259 223.86 411.18 187.32 1.0833 1.7222
30 1.1912 0.8541 0.0197 236.38 413.74 177.36 1.1243 1.7092
-30 0.1639 0.7262 0.1352 166.25 392.63 226.38 0.8702 1.8014
制冷剂
4.4 冷媒和热媒
● 盐水溶液
氯化钙和氯化钠水溶液。 ● 蒸汽
优点：靠压力流动，不需设泵。利用汽化潜热传递热量，质量流
量小。 缺点：运行时，管路系统有“水击”发生。凝结水管内有可能产 生“二次蒸汽”，易产生跑冒蒸汽。系统停止运行时，空 气进入，管路易腐蚀。
4.4 冷媒和热媒
2.替代物的选择
原则：HCFC作为过渡物质，HFC、HC作为最终 目标。
4.4 冷媒和热媒
4.4 冷媒和热媒
●水
优良的冷媒和热媒。 优点：比热大,黏度小,腐蚀性小,无毒，无燃烧爆炸危险,化学稳
定性好，来源充沛
缺点：只能用于0℃以上场合 ● 乙二醇、丙二醇水溶液 用于0℃以下的系统作冷媒 乙二醇、丙二醇的凝固点与浓度有关。
73.8/26.2 84.5/15.5 99.3 93.1 -33.5 -41.5 0 -41 -29.8/-25 -40.8/-29.8
R500 R12/152a R501 R22/12
R502 R22/115 R503 R23/13 R504 R32/115 R505 R12/31 R506 R31/114 R507 R125/143a
例：R717、R12、R22、R502
应用：一般冷水机组 低温制冷剂：t<-60℃ 例：R13、R14 应用：复叠式制冷
四、制冷剂的限制使用与替代
1.为简单定性判别制冷剂对臭氧层的破坏能力
CL-+O3→ CLO- +O2
CLO-+O→ CL- +O2
1)将氯氟烃类物质(不含氢、含氯的氟里昂) 代号中的R改用字母CFC 例：CF2CL2→R12→CFC12 CFC11、CFC113、CFC114、CFC115 2)氢氯氟烃类物质(含氢、含氯的氟里昂) 代号中的R改用字母HCFC 例： CHF2CL→R22→HCFC22
R1234YF制冷剂
制冷剂HFO-1234yf特性张斌 112310134环境特性由于分子中不含氯原子,HFO-1234yf的ODP为0；因为HFO-1234yf在大气中寿命只有11 天, GWP 为4, 且大气分解产物与HFO-134a相同, HFO-1234yf对气侯环境的影响几乎可以忽略, 远小于HFC-134a。
安全性HFO-1234yf 无闪点, 自燃点405℃，为弱可燃性,HFO-1234yf可燃性要远远小于目前已知的几种可燃性制冷剂，HFO-1234yf属于低毒类化学物质, 它属于ASHRAE毒性分类的A级，但当吸入时可引起嗜睡和注意力不集中, 头晕眼花, 眼睛、皮肤和呼吸道系统不适, HFO-1234yf 的4h LC50> 400000ppm, 临床毒性表现不明显, 狗的心脏敏感阈值约为120189ppm, 在重复吸入研究中90天NOAEL 为50000ppm, 进一步证明HFO-1234yf 的低毒性, 对鼠和兔的吸入致畸性研究表明: 将怀孕的鼠和兔分别暴露在50000 和4000 的环境中发现HFO-1234yf对胎儿发育没有影响, HFO-1234yf不致畸。
基因毒性试验结果表明: Ames、染色体异常试验、小核试验均为阴性, 表明HFO-1234yf不会导致人类基因突变。
材料兼容性HFO-1234y对制冷设备中所有常用金属材料不具有活性和腐蚀性, 包括碳钢、不锈钢、铜和黄铜等。
但可与铝、镁、锌反应, 尤其是除去表面氧化层的铝、镁、锌, 设备中要禁用。
HFO-1234y对塑料和橡胶的侵蚀性要比HFO-1234yf小。
杜邦公司在100 % 对HFO-1234y和不同塑料、橡胶等弹性体的相容性进行试验, 结果见表4。
结果表明, HFO-1234y与这几种塑料和橡胶弹性体的兼容性均在要求的标准范围内。
HFO-1234y与塑料的相容性见表10，与弹性材料相容性见表11，表中“0”级为相容性最优，其质量增加率应<1%，物流变形为0，“1”级为相容界限，其质量增加率应在1%-10%以内，物理变形<2%；“2”级为不相容，其质量增加率>10%，物理变形>2%。