混合工质R1234yfR32R13I1.docx

混合工质R1234yf/R32/R13I1替代R22的性能分析 摘要 随着全球变暖、臭氧层破坏等环境问题的加剧，环保型制冷剂普遍受到关注，新型R1234yf几乎对环境没有任何影响，但由于其潜热较小，所以将R1234yf和潜热较大的R32、具有阻燃效果的R13I1混合，用REFPROP软件分析混合工质的热力学性能。本文主要从热力学性质、物理化学性质、环境友好性能来比较R1234yf/R32/R13I1混合工质和R22，指出替代R22的可行性。 关键词 R1234yf;R32;；R13I1;混合工质；替代物；制冷剂 前言 自《蒙特利尔议定书 》签订以来，各国纷纷展开了R22替代制冷剂的研究[[] W R K itzmiller. Advantages of CO2–Ammonia system for low-temperature refrigeration. Power, 1932(1):92-94. ]，这期间提出的替代制冷剂主要考虑的是以保护臭氧层为目的，研制HFCs类制冷剂是其中的热点内容之一 。但《京都议定书》签订以后，人们转而同时注重臭氧层保护和减小温室效应，不但要求制冷剂的ODP为零 ,GWP也要很小。 霍尼韦尔公司和杜邦公司研制了新型替代工质R1234yf [] Leck T J. Evaluation of HFO-1234yf as a potential re-placement for R-134a in refrigeration applications[C]//3rd IIR Conference on Thermo physical Properties and Transfer processes of Refrigerants．Boulder，Colorado，USA，2009：1-9. [[] Barbara M，Mark S. HFO-1234yf low GWP refrigerant update[C]// International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Purdue，USA，2008：2349(1-8). ] ,R1234yf 不仅 GWP 很低，而且在汽车制冷剂中得到了认可，是一种新的、有前途、环保的制冷剂。但在家用空调使用R1234yf 时发现，由于R1234yf 的潜热较小[[] Katsuyuki T，Yukihiro H. Thermodynamic properties of HFO-1234yf(2，3，3，3- tetrafluoropropene)[J]. International Journal of Refrigeration，2010，33(3)：474-479. ]，用R1234yf直接替代制冷剂 R410A 会引起系统性能的严重下降。所以本文探究R32/R1234yf/R13I1 的三元混合物作为制冷剂时的系统性能。原因如下：因为 R32 具有潜热大、导热性能好等特点，希望混入 R32 能够提高制冷剂的潜热，提高系统运行效率，而R32和R1234yf具有可燃性，故加入R13I1进行阻燃，因此对 R32/R1234yf /R13I1的三元混合物的混合物性的研究是非常必要的，也是对混合物进行深入研究的基础。 物理性能分析 表1 制冷剂的物性数据[[] CALM J M,HOURAHAN G C.Refrigerant data update[J].Heating/Piping/Air Conditioning Engineering,2007,79(1):50-64. ] 制冷剂相对分子质量沸点 （℃）临界温度 （℃）ODP (R11=1)GWP （100年）大气寿命R2286.48-40.896.10.055181011.8年R1234yf114-29950411天R13I1196-21.9123.3＜0.018~1~0.01年R3252.02-52.6578.2106755年 1、环境性能 R22、R1234yf、R32、R13I1各制冷剂的ODP、GWP和大气寿命如表1所示。由表可以看出，R1234yf 制冷剂的 ODP、GWP（100年） 均满足蒙特利尔协议书和京都议定书规定的要求；R32的ODP为0，对臭氧层完全没有破坏作用，且其GWP（100年）值和大气寿命明显低于R22；R13I1的ODP极小，低于0.018，对臭氧层几乎没有破坏作用，其GWP（100年）约为1；因此R1234yf、R32和R13I1组成的混合制冷剂在减少环境影响方面具有优势。 可燃性 表2 可燃性各