新型環(huán)?；旌现评鋭㏑290/R600a泄漏理論分析

王青鋒，祁影霞，曹睿，王禹賀

（上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，上海200093）

新型環(huán)保混合制冷劑R290/R600a泄漏理論分析

王青鋒，祁影霞*，曹睿，王禹賀

（上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，上海200093）

對(duì)于新型環(huán)?；旌现评鋭?R290/R600a（質(zhì)量比 93%/7%）在系統(tǒng)中發(fā)生泄漏時(shí)，由于其為非共沸混合物，泄漏后組分發(fā)生變化，進(jìn)而使制冷系統(tǒng)性能發(fā)生變化。本文通過(guò)建立泄漏模型，計(jì)算工質(zhì)組分隨泄漏量及制冷劑再充注時(shí)的變化，進(jìn)而分析組分改變后系統(tǒng)性能如何變化。結(jié)果表明混合制冷劑在發(fā)生泄漏時(shí)，制冷劑組分變化最大為R290/R600a的質(zhì)量比61.2%/38.8%，系統(tǒng)性能變化不超過(guò)8%；再充注后其性能變化不超過(guò)2%。

環(huán)保；R290/R600a；泄漏模型；系統(tǒng)性能

0 引言

制冷劑替代是目前制冷劑研究領(lǐng)域一個(gè)比較熱門(mén)的研究課題，碳?xì)浠衔镒鳛樽匀还べ|(zhì)，由于其良好的環(huán)保及熱物性，再一次成為人們研究的焦點(diǎn)，如R290、R600a、CO2、NH3等[1-2]。目前對(duì)于新型環(huán)?；旌现评鋭㏑290/R600a（質(zhì)量百分比為93%/7%，以下簡(jiǎn)稱D1），許多學(xué)者已經(jīng)做了大量的單工質(zhì)基礎(chǔ)熱物性實(shí)驗(yàn)研究，證明該制冷劑在未來(lái)應(yīng)用中具有一定的優(yōu)越性[3-9]。趙嘵宇等[10]進(jìn)行了混合制冷劑的泄漏模擬與實(shí)驗(yàn)研究，研究表明制冷劑泄漏不會(huì)對(duì)制冷系統(tǒng)性能有太大影響，但需從安全角度注意。張鋒等[11]對(duì)可燃制冷劑在實(shí)際環(huán)境泄漏情況進(jìn)行了模擬，測(cè)量了制冷劑在實(shí)驗(yàn)室中的環(huán)境濃度。宣詠梅等[12]研究了HFC-22替代制冷劑HFC-161/125/32的泄漏特性分析，在理論模型上計(jì)算了HFC-22的泄漏特性。

D1屬于二元非共沸混合物，其在制冷系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)除了可能發(fā)生制冷劑泄漏危險(xiǎn)外，還有就是在泄漏后組分發(fā)生變化帶來(lái)的安全以及性能變化的問(wèn)題。這是因?yàn)榉枪卜谢旌衔锏膯钨|(zhì)的沸點(diǎn)不同，在相同的溫度、壓力下蒸發(fā)的速度不同，沸點(diǎn)小的先蒸發(fā)。沸點(diǎn)相差越大，泄漏后氣液相的單質(zhì)組分偏差就會(huì)越大[13]。若制冷系統(tǒng)制冷劑發(fā)生泄漏，不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，而且會(huì)使其氣液組分發(fā)生變化，從而使其制冷系統(tǒng)整機(jī)性能發(fā)生變化，如制冷量、制冷系數(shù)等。目前學(xué)者對(duì)于D1的這個(gè)泄漏問(wèn)題研究還比較少，但這是個(gè)不容忽視的問(wèn)題。

本文通過(guò)建立制冷劑泄漏模型分析以下情況：D1泄漏后，其氣液組成是如何發(fā)生改變的；制冷劑再充注對(duì)氣液組分的影響；D1組分發(fā)生變化后，系統(tǒng)循環(huán)性能如何發(fā)生改變。

1 影響制冷劑泄漏的因素

根據(jù)ASHRAE（American Society of Heating,Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc）中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定制冷劑泄漏的實(shí)驗(yàn)，制冷劑泄漏是復(fù)雜、不確定和多變的，且泄漏過(guò)程是一個(gè)不可逆的熱力過(guò)程，受外界的影響因素比較多。其主要影響因素有以下5個(gè)方面[14]。

1）制冷劑泄漏的緩急：制冷劑泄漏有緩慢與急劇之分，一般緩慢泄漏為等溫泄漏，急劇泄漏可視為絕熱泄漏。在實(shí)際情況中，廠家一般會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查，而且后期也會(huì)進(jìn)行不定期保養(yǎng)，發(fā)生制冷劑泄漏一般為緩慢泄漏。

2）制冷劑的物態(tài)：制冷劑泄漏有液態(tài)與氣態(tài)之分，在實(shí)際情況中，D1發(fā)生液相泄漏時(shí)，制冷劑的組分改變不大，對(duì)制冷系統(tǒng)性能影響很小。由于D1為非共沸，發(fā)生氣相泄漏時(shí)，D1中單質(zhì)組分改變較大，對(duì)制冷系統(tǒng)的影響也較大。在實(shí)際情況中泄漏多為氣相泄漏，因此在本次計(jì)算中主要集中在氣相泄漏上。

3）泄漏時(shí)所處的狀態(tài)：根據(jù)在實(shí)際情況中的運(yùn)行工況，ASHRAE中關(guān)于制冷劑泄漏測(cè)試分為儲(chǔ)存與運(yùn)輸狀態(tài)下發(fā)生的泄漏和設(shè)備運(yùn)營(yíng)工況下發(fā)生的泄漏。

4）混合物是否為共沸：共沸制冷劑，在相同的溫度壓力下發(fā)生泄漏后，混合物的組分基本不會(huì)發(fā)生改變。D1屬于非共沸制冷劑，在發(fā)生泄漏時(shí)，組分發(fā)生改變。

5）混合物組分之間的相互作用系數(shù)kij，該系數(shù)影響氣液相平衡。

經(jīng)過(guò)以上的分析，根據(jù) ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況，本文分析了關(guān)于D1在儲(chǔ)存/運(yùn)輸與設(shè)備運(yùn)行不同條件下的泄漏情況。儲(chǔ)存/運(yùn)輸條件下D1液體充注量為測(cè)試容器總體積的90%，設(shè)備運(yùn)行條件和液體泄漏再充注條件下為15%，這3種條件下充注時(shí)環(huán)境溫度均為54.4 ℃。在儲(chǔ)存/運(yùn)輸條件下模擬制冷劑發(fā)生泄漏時(shí)環(huán)境溫度為54.4 ℃、23 ℃、-31.43 ℃（工況編號(hào)分別為1～3）。設(shè)備運(yùn)行條件下的工況為 60 ℃、23 ℃、-31.43 ℃（工況編號(hào)分別為4～6）。制冷劑泄漏再充注工況溫度為23 ℃（工況7）。

2 系統(tǒng)工質(zhì)泄漏計(jì)算分析

2.1 建立泄漏模型

考慮實(shí)際泄漏過(guò)程的復(fù)雜性，泄露模型需做以下假設(shè)[15]：

1）泄漏過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)始終保持氣液兩相平衡狀態(tài)，即泄漏過(guò)程為等溫緩慢泄漏過(guò)程，任意時(shí)刻工質(zhì)都有確定得強(qiáng)度狀態(tài)參數(shù)；

2）泄漏過(guò)程中制冷劑狀態(tài)參數(shù)符合狀態(tài)方程描述；

3）D1組分之間的相互作用系數(shù)kij為1；

4）泄漏過(guò)程中保持熱力學(xué)平衡。

泄漏過(guò)程模型建立涉及氣液相平衡，需要用到的方程：狀態(tài)方程和混合方程、相平衡方程、質(zhì)量守恒方程?；旌衔锝M分逸度計(jì)算是氣液相平衡的基礎(chǔ)。當(dāng)混合物處于相平衡時(shí)，有相平衡原理可知，系統(tǒng)內(nèi)的溫度、壓力相同，各組分氣相和液相的逸度相同。如下：

由混合物的逸度f(wàn)i，逸度系數(shù)Φi，壓力p可導(dǎo)出氣液相平衡時(shí)單質(zhì)組分i的摩爾組分xi。表達(dá)式為：

計(jì)算出單質(zhì)i的摩爾組分后，可以根據(jù)文獻(xiàn)[11]考慮建立每一次微小泄漏方程：

氣相泄漏方程：

同理，液態(tài)泄漏方程：

式中：

M——任意時(shí)刻的質(zhì)量，g；

ΔM——過(guò)程中泄漏的質(zhì)量，g；

Zi(0)——某組分在泄漏前的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

Zi(1)——某組份在泄漏后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

χi——混合物中某一組分的液態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

yi——混合物中某一組分的氣態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

根據(jù)計(jì)算出的組分i的摩爾分?jǐn)?shù)，將其轉(zhuǎn)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)yi，xi，再由給定的單質(zhì)i的初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)Zi(0)，代入式(3)與式(4)中，計(jì)算出泄漏后組分i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Z1。再把計(jì)算出的Z1代入式(3)與式(4)中，計(jì)算出Z2，Z3，Z4，…，Zn依次類(lèi)推。即可通過(guò)泄漏模型計(jì)算出混合物單質(zhì)組分i隨泄漏量的變化情況。

2.2 模型計(jì)算結(jié)果及理論分析

通過(guò)熱物性計(jì)算，相平衡方程，調(diào)用Refprop 9.1（Nist Reference Fluid Properties version 9.1）中的熱物性數(shù)據(jù)，編制計(jì)算程序，即可算出D1在發(fā)生泄漏后組分的變化情況。

2.2.1 儲(chǔ)存/運(yùn)輸工況條件的泄漏

圖1和圖2為D1在儲(chǔ)存/運(yùn)輸工況條件下，發(fā)生氣相泄漏后混合物中氣相和液相各組分隨泄漏率的變化情況。從圖1和圖2中可以得出如下結(jié)論。

1）在圖1中，D1隨著泄漏率的增加，混合物中R290呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，R600a呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，R290與R600a的初始比例為93%/7%，這在泄漏率達(dá)到90%的時(shí)候R290與R600a的變化范圍不大。在圖2中R290與R600a的變化趨勢(shì)與圖1相同，只是相對(duì)圖1從泄漏70%時(shí)，D1中液相組分開(kāi)始急劇變化。

2）D1發(fā)生等溫泄漏后，制冷劑中的單質(zhì)組分發(fā)生變化，由于R290的沸點(diǎn)較低，在相同的溫度下最先蒸發(fā)，根據(jù)康諾瓦洛夫定律，R290會(huì)泄漏的更多，R600a呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。從圖1和圖2中可以看出，在發(fā)生氣相泄漏時(shí)，R600a在液相成分中上升更快。由于R600a的燃燒下限較低，泄漏后的混合物更易燃。

3）在相同的條件下，不同的外界環(huán)境溫度導(dǎo)致泄漏速率不同。從圖1和圖2中可以看出，對(duì)比工況1～工況3三種條件，在發(fā)生氣相泄漏時(shí)，都是在工況3條件下，即當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)的外界環(huán)境溫度為低溫時(shí)，泄漏后混合物中的單質(zhì)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化較大；低溫對(duì)泄漏后的D1組分影響更大，且當(dāng)?shù)胶笃诘臅r(shí)候D1的變化組分更大，因此在實(shí)際情況中應(yīng)該更加注意低溫泄漏后混合物組分變化帶來(lái)的影響。

圖2 D1氣相泄漏時(shí)各液相成分隨泄漏的變化

2.2.2 模擬設(shè)備泄漏

模擬D1在設(shè)備運(yùn)行條件下泄漏時(shí)，在泄漏率達(dá)到32%時(shí)，從圖3和圖4中可以看出，工況4中在泄漏率達(dá)到 32%，D1的組分不再發(fā)生變化，工況5中在泄漏率達(dá)到71%時(shí)組分也不再發(fā)生變化。

1）D1中組分隨著泄漏率變大，混合物中的單質(zhì)組分變化更大。

2）D1在等溫氣相泄漏后，沸點(diǎn)較低的R290先發(fā)生蒸發(fā)，泄漏的量相對(duì)較多，因此在泄漏后R290氣相組分呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，R600a為上升的趨勢(shì)。由于R600a的燃燒下限較低，可以預(yù)見(jiàn)泄漏后的混合物D1更易燃。同時(shí)也能看到在工況6下，發(fā)生泄漏時(shí)R600a的組分增加得最快，在泄漏的最后，已經(jīng)達(dá)到38.2%。

3）從圖1到圖4中，通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，D1在儲(chǔ)存/運(yùn)輸條件下發(fā)生泄漏時(shí)的組分變化量比 D1在設(shè)備運(yùn)行條件發(fā)生泄漏時(shí)的組分變化量要小，即在同等條件下，設(shè)備運(yùn)行條件下發(fā)生泄漏時(shí)，具有低燃燒下限的R600a的成分更高。

從安全角度我們更應(yīng)該注意D1在設(shè)備運(yùn)行條件下的泄漏情況。

圖3 氣相泄漏條件各氣相組分隨泄漏的變化

圖4 氣相泄漏條件下液相組分隨泄漏的變化

2.3 泄漏再充注結(jié)果及分析

當(dāng)制冷劑發(fā)生泄漏后，必然會(huì)引起制冷系統(tǒng)性能的變化，需要進(jìn)行再充注測(cè)試，計(jì)算分析在D1再充注成分變化情況。根據(jù)ASHRAE中泄漏/充注過(guò)程規(guī)定，充注/泄漏的循環(huán)測(cè)試共進(jìn)行5次，其中每次泄漏量達(dá)到原先充注量20%的時(shí)候，進(jìn)行充注。

1）從圖5可以看出未進(jìn)行制冷劑再充注時(shí)，D1的組分變化是比較快的，當(dāng)開(kāi)始充注時(shí)，這種趨勢(shì)開(kāi)始有所減緩。隨著循環(huán)次數(shù)不斷地增加，R290/R600a的組分變化曲線開(kāi)始趨向水平。

2）D1發(fā)生泄漏時(shí)，進(jìn)行再充注時(shí)會(huì)部分抵消由于制冷劑泄漏造成的組分變化，因此在制冷劑發(fā)生泄漏后能夠通過(guò)制冷劑再充注的方式減少制冷劑泄漏的性能變化的影響。

圖5 氣相泄漏條件下D1單質(zhì)組分隨充注次數(shù)的變化

3 D1泄漏后的系統(tǒng)性能及關(guān)鍵參數(shù)變化分析

由于R290/R600a（93%/7%）為非共沸混合物，D1泄漏后氣液組分發(fā)生變化，引起制冷量、制冷系數(shù)等系統(tǒng)性能的變化。因此應(yīng)該進(jìn)一步分析在制冷劑發(fā)生泄漏后，制冷系統(tǒng)性能的改變以及制冷劑再充注對(duì)系統(tǒng)性能的影響。由于液態(tài)泄漏后混合物中單質(zhì)組分發(fā)生變化量較小，本文只分析氣態(tài)泄漏后系統(tǒng)性能的改變。對(duì)于D1屬性參數(shù)變化，本文選取具有代表意義的工況6進(jìn)行分析。表1中COP為制冷系數(shù)，qv為單位容積制冷量（kJ/m3），qm為單位質(zhì)量制冷量（kJ/kg），wV指單位容積耗功量（kJ/m3），相對(duì)性能為泄漏后的系統(tǒng)性能與未發(fā)生泄漏前的比值，燃燒上下限以體積百分?jǐn)?shù)表示。

3.1 系統(tǒng)性能理論分析

混合制冷劑組分發(fā)生變化后，會(huì)對(duì)制冷系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響。為了分析系統(tǒng)性能的改變，在ARI Standard 520國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的空調(diào)工況（蒸發(fā)溫度7.2 ℃，冷凝溫度54.4 ℃，過(guò)冷度為8.3 ℃，過(guò)熱度為11.1 ℃，壓縮機(jī)效率為80%）進(jìn)行理論循環(huán)性能計(jì)算。其中環(huán)境溫度按照 ASHRAE測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)常溫為23 ℃，低溫為-31.43 ℃。

從表1可以看到，當(dāng)制冷劑發(fā)生泄漏后，制冷系統(tǒng)的各循環(huán)性能發(fā)生變化。當(dāng)制冷劑泄漏量達(dá)到10%時(shí)的時(shí)候，制冷系統(tǒng)的各循環(huán)性能的改變量不超過(guò)1%，即使在實(shí)驗(yàn)條件下達(dá)到漏量的90%時(shí)，制冷系統(tǒng)的最大性能改變量單位容積耗功量wv低于7%。從表2同樣可以看出當(dāng)泄漏量達(dá)到30%的時(shí)候，性能改變量低于1%，對(duì)于制冷系統(tǒng)的循環(huán)系統(tǒng)的影響可以忽略不計(jì)，同樣當(dāng)制冷量泄漏量達(dá)到90%時(shí)，D1的循環(huán)性能改變量低于7%。而在實(shí)際情況中，泄漏量最大為30%時(shí)，就會(huì)因?yàn)橹评淞康臏p少，補(bǔ)充制冷劑，即各循環(huán)性能量改變量低于1%，因此可以忽略性能改變量。

同時(shí)，由表2可見(jiàn)，氣相泄漏后，D1工質(zhì)COP上升，單位容積制冷量下降；同時(shí)排氣溫度t2、單位質(zhì)量容量qm、單位容積消耗功均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但是在實(shí)際泄漏量達(dá)到百分30%，上述制冷指標(biāo)均低于1%。即使在最?lèi)毫拥膶?shí)驗(yàn)情況下，泄漏量達(dá)到90%，制冷系統(tǒng)的性能參數(shù)變化也低于8%。需要注意制冷工質(zhì)的減少對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行和制冷量帶來(lái)的影響。

表1 低溫下D1泄漏后循環(huán)性能隨泄漏相對(duì)變化量

表2 常溫下D1泄漏后循環(huán)性能隨泄漏相對(duì)變化量

從表3可看出進(jìn)行制冷劑再充注后，其中制冷系數(shù)COP呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，其他指標(biāo)下降，但是即使在實(shí)驗(yàn)條件下泄漏量達(dá)到20%且第5次再充注時(shí)，性能變化也不超過(guò)2%。因此泄漏后再充注對(duì)制冷系統(tǒng)的影響小于制冷劑質(zhì)量減少所引起的性能變化，因此在實(shí)際中，可以參考這種方法補(bǔ)充D1彌補(bǔ)制冷劑泄漏帶來(lái)的制冷性能變化的影響。

表3 常溫下D1泄漏后相對(duì)循環(huán)性能隨泄漏次數(shù)的變化

3.2 D1泄漏后關(guān)鍵參數(shù)變化分析

由于本文中假設(shè)泄漏是絕熱的，因此在泄漏過(guò)程中溫度是不變的。對(duì)于制冷劑D1隨著泄漏量的增加，混合物的壓力從表4中可以看到呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這是因?yàn)殡S著組分的泄漏量增多，質(zhì)量減少，從而容器內(nèi)的壓力減少。參數(shù)燃燒下限的變化同樣可以從表中看到呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，由于燃燒下限的降低，從而使制冷劑D1變得更加易燃，這是一個(gè)需要注意的問(wèn)題。同時(shí)可以看出燃燒上限與燃燒下限之差值變化不大，表明在泄露過(guò)程中，D1的可燃濃度變化范圍基本不變。

表4 工況6下D1泄漏后關(guān)鍵參數(shù)的變化

4 結(jié)論

新型環(huán)?；旌现评鋭〥1（R290/R600a，質(zhì)量比93%/7%）發(fā)生泄漏后，組分發(fā)生變化，本文分析了不同工況下的泄漏情況，研究了泄漏后的成分變化及系統(tǒng)的性能變化，得出如下結(jié)論。

1）等溫氣相發(fā)生泄漏后，非共沸制冷劑D1中R290沸點(diǎn)低，先發(fā)生泄漏，從而氣相R290呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，R600a呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。由于R600a的燃燒下限較低，因此可以預(yù)測(cè)泄漏后的D1更易燃，從安全角度，這是一個(gè)需要注意的問(wèn)題。

2）常溫下發(fā)生泄漏后，非共沸制冷劑D1組分發(fā)生變化。在制冷劑泄漏量達(dá)到10%的時(shí)候，組分變化不到1%且系統(tǒng)性能變化也在1%內(nèi)。在實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)泄漏量達(dá)到90%的時(shí)候，組分及系統(tǒng)性能變化在8%內(nèi)，可以看到制冷劑泄漏對(duì)系統(tǒng)性能有一定影響，但是從表中可以看到制冷劑D1再充注對(duì)制冷系統(tǒng)性能影響更大。

3）R290/R600a（質(zhì)量比93%/7%），泄漏量達(dá)到20%時(shí)，進(jìn)行再充注，循環(huán)5次，制冷系統(tǒng)的性能參數(shù)變化在2%以內(nèi)。泄漏后再充注對(duì)系統(tǒng)性能的影響遠(yuǎn)小于制冷劑質(zhì)量減少所引起的性能變化?？梢钥紤]用此種方法彌補(bǔ)制冷劑泄漏帶來(lái)的系統(tǒng)性能變化影響。

[1]XUANY M,CHEN G M.Experimental study on HFC-161 mixture as an alternative refrigerant for R502 under varying working conditions[C]// Proceeding of the 22nd IIR International Congress of Refrigeration, Beijing,2007.

[2]楊昭,吳曦,尹海蛟,等.低溫室效應(yīng)HCFCs替代物性能分析[J].制冷學(xué)報(bào), 2011, 32(1): 1-6.

[3]秦廷斌,張華,邱金友,等.碳?xì)渲评鋭㏑290最新研究進(jìn)展[J].制冷技術(shù), 2015, 35(6): 45-51.

[4]SáNCHEZA D,CABELLOR.Energy performance evaluation of R1234yf,R1234ze(E),R600a,R290and R152a as low GWP R134a alternatives[J]. International Journal of Refrigeration, 2016, 74: 7469-282.

[5]王勤,陳福勝,朱志偉,等.HFC-161混合物作為HCFC-22替代制冷劑的實(shí)驗(yàn)研究[J].工程熱物理學(xué)報(bào),2009, 30(2): 202-204.

[6]肖學(xué)智,周曉芳,徐浩洋,等.低GWP制冷劑研究現(xiàn)狀綜述[J].制冷技術(shù), 2014, 34(6): 37-42.

[7]肖庭庭,李征濤,等. R290替代R22的解決方案綜述及展望[J].流體機(jī)械, 2014, 43(3): 75-81.

[8]吳之春,呂燦仁,馬一太.混合制冷工質(zhì)在儲(chǔ)存槽內(nèi)泄漏的理論分析[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào), 1995, 28(1): 39-43.

[9]李江屏,陳丹,等.制冷劑產(chǎn)品市場(chǎng)分析[J].制冷技術(shù),2016, 36(S1): 38-45.

[10]趙嘵宇,史琳,韓禮忠,等.混合制冷劑泄漏實(shí)驗(yàn)研究與模擬分析[J].工程熱物理學(xué)報(bào), 1998, 19(3): 283-288.

[11]張鋒,李瑛,姚燿愷,等.可燃冷媒空調(diào)器性能實(shí)驗(yàn)室的模擬泄露實(shí)驗(yàn)[J].建筑節(jié)能, 2017, 45(4): 28-32.

[12]宣永梅,陳光明.HFC-22替代制冷劑HFC-161/125/32的泄漏特性理論分析[J].制冷學(xué)報(bào), 2011, 32(4): 67-71.

[13]周曉芳,肖學(xué)智,徐浩洋,等.汽車(chē)空調(diào)中低GWP替代制冷劑的研究現(xiàn)狀[J].制冷技術(shù), 2014, 34(5): 39-43.

[14]秦娜,呂靜,要麗娟.工質(zhì)泄漏對(duì)HCs商用制冷系統(tǒng)性能影響的理論分析[J].制冷與空調(diào),2006,6(2):22-25.

[15]王懷信,劉方,馬利敏.空調(diào)循環(huán)中HCs/阻燃劑混合公質(zhì)的泄漏特性[J].工程熱理學(xué)報(bào), 2004, 25(1): 17-20.

Theoretical Analysis of Leakage Characteristics for New Environment-friendly Refrigerant Mixture of R290/R600a

WANG Qingfeng, QI Yingxia*, CAO Rui, WANG Yuhe
(School of Energy and Power Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, 200093, China)

When the new environment-friendly refrigerant mixture of R290/R600a (93%/7% by mass) occurred leakage in the system, the component changed to its zeotropic property, which resulted in the variation of the refrigeration system performance.In this paper, thechangesof the refrigerant component with leakageand refrigeration refilling werecalculated by establishing a leakagemodel,and thesystem performanceof the refrigerant mixturewasanalysed after refrigerant composition being changed.The result showed that,the maximal change of refrigerant component was 61.2%/38.8% for R290/R600a, and the change of thesystem performance was within 8%; the performance change was less than 2% as the mixture refrigerant is refilled.

Environmental protection; R290/R600a; Leakage model; System performance

10.3969/j.issn.2095-4468.2017.05.103

*祁影霞（1964-），女，副教授。研究方向：低溫制冷系統(tǒng)，環(huán)保制冷劑。聯(lián)系地址：上海理工大學(xué)學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院制冷與低溫工程研究所。聯(lián)系電話：021-55271875。E-mail：qipeggy@126.com。