新型制冷工質 R450A 是 R134a 的一種替代品,環保可靠,針對它的研究目前尚較少,有限研究主要側重于簡單蒸氣壓縮制冷循環。研究構建了噴射器數學模型,對比分析 R450A 在新型噴射制冷循環中不同噴射器特性及工況下的制冷性能。研究發現在噴射制冷循環中,引射流體的壓降,工作流體與引射流體的混合面積比對循環 COP,單位容積制冷量和(he)噴(pen)(pen)射(she)(she)器壓(ya)縮(suo)效率(lv)影(ying)響(xiang)呈(cheng)拋物(wu)線形(xing)變化,存(cun)在(zai)最(zui)優的(de)引(yin)射(she)(she)流體壓(ya)降 10 kPa 和(he)工(gong)作流體與引(yin)射(she)(she)流體混合面積(ji)比 7,并且最(zui)佳(jia)的(de)引(yin)射(she)(she)流體壓(ya)降及工(gong)作流體與引(yin)射(she)(she)流體混合面積(ji)比隨著冷凝溫度的(de)升高而增大。此外,相比傳統的(de)蒸氣壓(ya)縮(suo)制(zhi)(zhi)冷循(xun)環,新型(xing)噴(pen)(pen)射(she)(she)制(zhi)(zhi)冷循(xun)環中 R450A 的(de) COP 和(he)單位容積(ji)制(zhi)(zhi)冷量(liang)分(fen)別(bie)增大 14.6%~20.6%和(he) 21.1%~21.7%,系(xi)統性能顯著提高。同(tong)時,噴(pen)(pen)射(she)(she)器噴(pen)(pen)嘴和(he)擴壓(ya)室(shi)效率(lv)對(dui)系(xi)統性能影(ying)響(xiang)顯著,且擴壓(ya)室(shi)效率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)更(geng)強。
自從 20 世紀 90 年代以來,R134a 以其優良的制冷能力和零 ODP(臭氧破壞指數)值被廣泛使用。然而隨著全球氣候變化的研究深入,R134a 因其較高的GWP(溫室效應影響指數)值被認定為溫室氣體 ,在導致全球變暖的物質中位列第三 。為滿足《京都議定書》和《巴黎協定》的規定,尋找 R134a 的替代制冷劑意義重大。
目前關于 R134a 的替代研究主要有自然工質和人工合成兩方面。自然工質方面馬一太、劉圣春等對 CO 2 的跨臨界循環及其與氟利昂制冷循環性能對比進行了研究;人工合成方面R1234yf 和 R1234ze(E)的研究最具代表性,Wu 等 、Brown 等 、Dong 等 和陳琪等對這些工質的熱物理性質、傳輸性質等進行了非常充分的實驗研究。新型制冷劑 R450A 由 R1234ze(E)和 R134a 組成,質量分數分別為 58%和 42%。不易燃燒,GWP 值相比 R134a 降低 58%,可以用于熱泵、氣冷水冷機組、自動飲料售貨機等中低溫設備,是 R134a 替(ti)代物中(zhong)性能較好的(de)一種,2014 年 10 月被列于美國國家環境保(bao)護局 SNAP(新制冷劑替(ti)代計(ji)劃)項目中(zhong) 。
目前國內關于 R450A 的研究還比較缺乏,國外研究主要集中在 R450A 的基本循環性能測試對比。Mota-Babiloni 等 實驗測量帶有中間回熱器的制冷系統,對比 R450A 在不同工況下的制冷量、COP、排氣溫度等及中間換熱器對壓縮機效率的影響,得出 R450A 制冷量低于 R134a 6%,COP 高大約 1%。Mendoza-Miranda 等 [提出一種壓縮機預測模型,在基本蒸氣壓縮制冷系統中的測量結果顯示 R450A的制冷量和 COP 均略低于 R134a。
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