R406a应用于中高温热泵热水器的性能研究

ｆ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ Ｒ４ ０６ａ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ ｓ ａ ｆ ｅ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ＣＯＰ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ２． ２６． Ｉ ｔ ｉ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
Ｒ４０ ６ ａ ｈ ａ ｓ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｌ ｏ ｗ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｗｈ ｅ ｎ ｐ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｈ ｏ ｔ
第３ １ 卷 第 ２期
２ ０ １ ５年 ２月
建 筑 科 学
ＢＵＩ ＬＤＩ ＮＧ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ
Ｖｏ １ ． ３１． Ｎｏ ．２ Ｆｅ ｂ ．２ ０１ ５
［ 文章编号 ］ １ ０ ０ ２ — ８ ５ ２ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ － ０ １ ３ １ — ０ ４
以 Ｈ Ｃ Ｆ Ｃ ｓ非 共 沸 混 合 制 冷 工 质 为 主… 。 Ｋ ａ ｚ ｏ
Ｎ ａ ｋ ａ ｔ ａ ｎ ｉ等 对 以 Ｒ ２ ２ ／ Ｒ １ ３ ４ ａ ，Ｒ ２ ２ ／ Ｒ １ ５ ２ ｂ ，Ｒ ２ ２ ／ Ｒ１ ４ ２ ｂ和 Ｒ ２ ２ ／ Ｒ １ ２ ３为 工质 ， 对 冷凝 温度 为 ７ ０℃ 的 热 泵性 能 进 行 了试 验 研 究 。朱 秋 兰 等 研 究 开 发 了 １ 种 新 型 工质 Ｈ Ｔ Ｒ ０ ２ ， 并 对其 应 用 于 中高 温 热 泵 热 水机 组进 行 了试 验 研 究 ， 试 验 结 果 表 明 其 在 中 高
力学院 ， 沈阳 １ １ ０ １ ４ ２ ； ３ ．广 州 中宇 冷 气科 技 发 展 有 限公 司 ， 广州 ５ １ ０ ９ ３ ５ ）
［ 摘 要 ］ 为 了研 究 非 共 沸 混 合 制 冷 剂 Ｒ ４ ０ ６ ａ 应 用 于 中 高 温 热 泵 热 水 器 的性 能 ， 对Ｒ ４ ０ ６ ａ 和Ｒ ２ ２两 种 工 质 的 基 本 物 性 进 行 对 比分 析 ， 并将 Ｒ ４ ０ ６ ａ 热 泵 热水 机 组 放 在 房 间热 平 衡 室 内进 行 试 验 。在 环 境 温 度 ２ ０℃ ， 机 组 最终 出 水 温 度 ７ ５℃ 条 件 下 ， 对 机组进行 测试 ， 研 究机组的循环性能 、 排气压 力和排气 温 度。实验 结果表 明 ， Ｒ ４ ０ ６ ａ相 比 于 Ｒ ２ ２热 泵 热 水 器 在 制 取 高 温 热 水 时， 具有相对较低 的排气温度和排气压力 。在系统出水温度 为 ７ ５℃ 时 ， 系统 的排 气 温 度 和 排 气 压 力 均 在 安 全 运 行 范 围 以 内 ， 且 系统 Ｃ Ｏ Ｐ为 ２ ． ２ ６ 。 ［ 关键词 ］Ｒ ４ ０ ６ ａ ； 中高 温 ； 空气源热泵热 水器 ； 试验研究 ； 循 环 性 能
０ 引 言
近年 来 ， 随着 常规 热 泵热 水器 技术 的 日趋 成熟 ， 工 业 用 高温热 水 需 求 的 日益 增 加 ， 中高 温 热 泵 热水 器 的研究 成 为 国 内外 学者 们 的研究 热 点 。 中高温 热
泵 工 质 的研究 是解 决 目前 制取 高 温热 水 时排气 温 度
ｗａ ｔ ｅ ｒ ．Ｗｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｌ ｅ ｔ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｓ ７５ ｏ Ｃ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈａ ｒ ｇ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
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建 筑 科 学
第３ １ 卷
究， 试验 结果 表 明 Ｔ Ｊ Ｒ ０ １热 泵 热 水 机 组 可 以获 取 最
水 循 环系 统 主 要 有 容 积 为 ２ ５ ０ Ｌ的承 压 保 温 储 水
高６ ０ ｃ 【 ＝ 热水 ， 且循环性能大于 ３ ． ２ ， 具 有 较 好 的应 用前 景 。 目前 ， 国 内外 研 究 学 者 们 已经研 究 开 发
ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈｅ ａ ｔ ｅ ｒ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： Ｒ４ ０ ６ ａ， ｍｏ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｈｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ，ａ ｉ ｒ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｐｕ ｍｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ，ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ
Ｐｕ ｍｐ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｈｅ ａ ｔ ｅ ｒ
Ｔ Ｏ ＮＧ Ｇ ａ ｏ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｚ ＨＵ Ｘｉ ｎ ｇ ｗ ａ ｎ ｇ ， ＷＡ ＮＧ Ｓ ｈ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ， ＱＩ Ｎ Ｚ ｈ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ （ １ ．Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＭｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，
［ 中 图分 类 号 ］ Ｔ Ｕ ８ ３ ２ ． １ ９
［ 文献标识码 ］Ａ
Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｒｅ ｆ ｒ ｉ ｇ ｅ ｒ ａ ｎ ｔ Ｒ４ ０ ６ ａ ｉ ｎ Ｍ ｏ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ Ｈｉ ｇ ｈ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｈｅ ａ ｔ
环 境 污染严 重 ， 现 在 已经被 禁 止使 用 ， 近期 的研 究则
［ 收 稿 日期 ］ ２ ０ １ ４ － ０ ６ － ２ ６ ［ 修 回 日期 ］ ２ ０ １ ４ ０９ － ０３ －
［ 作者简介 ］仝高强（ １ ９ ９ ０ ． ） ， 男， 在 读 硕 士 研 究 生 ［ 联 系 方 式 】９ ８ ３ １ ６ ６ ８ ２ ５ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ ｌ
ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｉ ｔ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｍ ｂ ｉ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ（ ２ ０ ｃ Ｉ ＝ ） ，ｏ ｕ ｔ ｌ ｅ ｔ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ（ ７ ５℃） ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ，ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｒ ２ ２ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ
ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｐｕ ｔ ｉ ｎｔ ｏ ｈ ｅ ａ ｔ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｒ ｏ ｏ ｍ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ，ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ａ ｎ ｄ
过 高 等影 响 系统稳 定 高效 运行 问题 的方法 之 一 。早
期 的研 究 中 ， 以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＣ Ｆ Ｃ １ １ 、 Ｃ Ｆ Ｃ １ １ ４为 研究 工质 ， 因其对
温 热泵 系统 中 的运 行 性 能 高 于 Ｒ １ ３ ４ ａ ， 且 能 够 制取 ７ ５℃ 热水 。王怀 信 等 对 几 种 中 高温 热 泵 工 质进 行 理论 研究 ， 筛选 出在 不 同温 度 区间 内性 能 优 良的 热泵 工 质为 高温 热泵 工质 的选取 提供 了理论 参 考数 据 。孙 方 田等 对 其 研 究 开 发 的新 工 质 Ｔ Ｊ Ｒ ０ １应 用 于 中高 温 热 泵 热 水 器 的循 环性 能 进 行 了试 验 研
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ ３ ６１ ４ ／ ｊ ． ｅ ｎ ｋ ｉ ． １ １ — １ ９ ６ ２ ／ ｔ ｕ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ２ ３
泵 热 水 器 的性 能研 究 Ｒ ４ ０ ６ ａ 应 用 于 中 高温 热
仝 高 强 ， 朱 兴 旺 ， 王 舒 婷 ， 覃 志 诚 （ １ ． 郑州轻工业学院 机电 工程学院， 郑州４ ５ ０ ０ ０ ２ ； ２ ． 沈阳化工大学 能源与动
Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆ ｏ Ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ，Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ ５ ０ ０ ０ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆ ｏ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ １ ４ ２， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；３ ．Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ． Ｍ． ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｎ ｄ ． ｔ ｅ ｃ ｈ ． ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ９ ３ ５，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ ｎｏ ｎ ａ ｚ ｅ ｏ ｔ ｒ ｏ ｐ ｉ ｃ ｍｉ ｘ ｔ ｕｒ ｅ ｒ ｅ ｆ ｒ ｉ ｇ ｅ ｒ ａ ｎ ｔ Ｒ４０ ６ ａ ｕｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｈｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｕ ｍｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｒ４ ０ ６ ａ ａ ｎ ｄ Ｒ２ ２ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｐｕ ｍｐ
出多种新 型混 合 中 高温 热 泵 工 质 ， 但 是 现 有研 究 的
箱、 电磁流 量计 、 水泵 、 阀 门等 ； 数据 采集 系统 主要 有 温度 传感 器 （ 采用 Ｐ Ｔ １ ０ ０热 电阻 ） 、 压力传感器 、 数