热泵常用工质

目前热泵机组应用较为广泛的两种工质为氟氯昂(R22)和氟利昂(R134a)[2,8]。R22为常温工质,R134a为高温工质,R22热泵机组出水温度低于55℃,R134a工质出水温度低于65℃。由于R22对臭氧层有破坏,因此将会被R134a逐渐替代。

(1)氟氯昂(R22)。

R22在大气压下的沸点为40.8℃,凝固温度为－160℃,能工作的最低蒸发温度为－80℃,通常冷凝压力不超过2.4MPa,一般机组设定在2.2MPa。

R22对电绝缘材料的腐蚀性较R12大,毒性较R12大,但R22不燃烧也不爆炸,在大气中的寿命约为20年。R22能够部分地与矿物油相互溶解,其溶解度与油的种类有关,为了防止溶解,通常机组长时间未运行时要进行预热以将溶解在油中的工质释放,为了防止发生冰塞现象,系统中必须配置干燥过滤器,R22中的水质量含量应不大于0.0025%。

R22无色、无味,安全可靠,是一种良好的制冷剂,但R22对臭氧层有破坏作用。在发展中国家,从2016年开始冻结R22生产,2030年禁止销售、使用。

(2)氟利昂(R134a)。

R134a已在市场上开始广泛使用,主要是机组出水温度要求较高的原因,但其价格较R22要高。R134a在大气压下的沸点为－26.5℃,凝固点为－101℃,R134a无毒、不燃不爆,是一种安全的制冷剂,对臭氧层无破坏作用,但有一定的温室效应。

R134a的热力性质与R22相比,在相同的蒸发温度下其蒸发温度略低,但在相同的冷凝温度下其冷凝压力明显降低,因此在同样的蒸发温度和冷凝温度下其排气温度较低。

水在R134a中的溶解度比R22小,在系统中需要采用与R134a相应的干燥剂。R134a与传统的矿物油不相溶,但能完全与多醇酯类合成油相溶。在大气中的寿命为8～11年。

另外,目前制作的热泵机组中,R22机组的蒸发温度不宜超过10℃,R134a机组的蒸发温度不宜超过15℃,长时间运行过程中,压缩机功率大,甚至超载运行。因此如水源温度较高,则需要对压缩机和电机单独考虑。