专利名称：一种中央空调使用的环保型制冷剂的制作方法
技术领域：
本发明属于一种制冷剂，特别涉及一种中央空调使用的环保型制冷剂。
背景技术：
根据蒙特利尔议定书的规定，制冷剂一氟三氯甲烷CFC11马上就要被淘汰，一氟三氯甲烷CFC11的替代物目前主要有二氯三氟乙烷HCFC123、二氟一氯甲烷HCFC22、1，1，1，2-四氟乙烷HFC134a、七氟丙烷HFC227ea、1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa等，但是各自存在优缺点。
目前较成熟的是用二氯三氟乙烷HCFC123改装原一氟三氯甲烷CFC11的低压离心式冷水机组，但是由于二氯三氟乙烷HCFC123仍具有一定的臭氧破坏潜能ODP值，对大气臭氧层有一定的破坏作用，以后也终将被禁止使用。二氟一氯甲烷HCFC22、1，1，1，2-四氟乙烷HFC134a、七氟丙烷HFC227ea由于具有较高的冷凝压力却需要重新设计冷水机组，增加了投资。
1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca被认为是一种具有前景的替代物。它具有与一氟三氯甲烷CFC11相近的饱和压力，有较好的稳定性及较低的毒性。虽然它在干空气中不燃，但在湿空气中能形成弱的可燃混合物。但是它的制冷量却比一氟三氯甲烷CFC11小很多。
1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa可以作为发泡剂、制冷剂、清洗剂和溶剂，是替代一氟三氯甲烷CFC11理想的新一代HFC化合物，它不含破坏臭氧层的氯原子，全球变暖潜能GWP值较低，在大气中寿命短。1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa是一种低压制冷剂，其蒸发压力并没有二氯三氟乙烷HCFC123那样低。它有较高的冷凝压力，因而将改变换热器的设计，增加投资。但其制冷量大很多。而且制冷性能系数无显著降低。
聚酯油和1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa都显示出优良的可混合性和兼容性。
为了在替代工质的臭氧破坏潜能ODP值为零的前提下更有效的降低其全球变暖潜能GWP值，同时使新工质具有良好的变工况性能和泄露性能，应该通过热力学、变工况及泄漏研究寻找制冷剂一氟三氯甲烷CFC11的较为理想的替代工质。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种中央空调使用的环保型制冷剂，该制冷剂是与一氟三氯甲烷CFC11性能接近的直接充灌式替代制冷剂，不需要压缩机的重新设计，减小设备改造的投资。
本发明的技术方案是这样实现的一种适用于中央空调使用的环保型制冷剂，由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca和1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，该制冷剂的质量的百分比为1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa11％-35％；1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca65％-89％。
所述的该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为20％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，80％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
所述的该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为25％1，1，1，3)-五氟丙烷HFC245fa，75％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
所述的该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为17％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，83％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
所述的该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为30％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，70％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
所述的该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为33％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，67％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
本发明的配置工艺在常温常压下利用密闭系统即可配置。
本发明的制冷剂与一氟三氯甲烷CFC11有非常接近的蒸气压曲线，可以直接替代一氟三氯甲烷CFC11充灌，不需要压缩机的重新设计，减小设备改造的投资。在整机制冷方面，无论是制冷工况还是变工况也都与一氟三氯甲烷CFC11很接近。滑移温度很小，泄漏对工况的影响很小。并且由于本发明的制冷剂所采用的两种组元的臭氧破坏潜能ODP值为零，而且全球变暖潜能GWP值都比一氟三氯甲烷CFC11低，符合环境保护的要求。
图1是多种替代一氟三氯甲烷CFC11的制冷剂饱和蒸气压曲线对比图；图2是1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca和1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa在蒸发压力下不同质量百分比的饱和温度图；图3是1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca和1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa在冷凝压力下不同质量百分比的饱和温度图；图4是本发明制冷剂和一氟三氯甲烷CFC11的COP随蒸发温度变化图；图5是本发明的制冷剂和一氟三氯甲烷CFC11的单位容积制冷量随蒸发温度变化图；图6是本发明制冷剂和一氟三氯甲烷CFC11的COP随冷凝温度变化图；图7是本发明的制冷剂和一氟三氯甲烷CFC11的单位容积制冷量随冷凝温度变化图；图8泄漏工况中本发明的制冷剂制冷循环性能系数变化图；图9泄漏工况中本发明的制冷剂单位容积制冷量的变化图；图10泄漏工况中1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa质量分数变化图。
下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
具体实施例方式
图1中横坐标表示温度，纵坐标表示饱和压力，给出了1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa、一氟三氯甲烷CFC11、1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、二氟一氯甲烷HCFC22、1，1，1，2-四氟乙烷HFC134a、二氯三氟乙烷HCFC123、本发明的制冷剂的饱和蒸气压曲线，可以看出本发明的制冷剂的蒸气压曲线非常接近一氟三氯甲烷CFC11；图2和图3横坐标表示1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa的质量分数，纵坐标表示饱和温度，可以看出在冷凝压力和蒸发压力下本发明的制冷剂的滑移温度比较小；图4横坐标表示蒸发温度，纵坐标表示制冷循环性能系数，显示出在蒸发温度改变的情况下本发明的制冷剂的制冷循环性能系数和一氟三氯甲烷CFC11走向趋势相似；图5横坐标表示蒸发温度，纵坐标表示单位容积制冷量，显示出在蒸发温度改变的情况下单位制冷量随着蒸发温度的升高本发明的制冷剂的单位容积制冷量比一氟三氯甲烷CFC11大的越多；图6横坐标表示冷凝温度，纵坐标表示制冷性能系数，可以看出在冷凝温度改变的情况下本发明的制冷剂的制冷循环性能系数和一氟三氯甲烷CFC11走向趋势也非常相似；图7横坐标表示冷凝温度，纵坐标表示单位容积制冷量，显示出冷凝温度改变的情况下单位容积制冷量随着冷凝温度的降低本发明的制冷剂将显示出比一氟三氯甲烷CFC11更优良的性能。
图8横坐标表示相对泄漏量，纵坐标表示制冷循环性能系数，可以看出制冷循环性能系数随着泄漏量增加的变化量。
图9横坐标表示相对泄漏量，纵坐标表示单位容积制冷量，可以看出单位容积制冷量随着泄漏量增加的变化量。
图10横坐标表示相对泄漏量，纵坐标表示1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa的质量分数，可以看出1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa的质量分数随着泄漏量增加的变化量。随着泄漏量的增加混合制冷剂的制冷循环性能系数经过四次泄漏在充灌过程后约增加0.008％，基本上保持不变。而单位容积制冷量经过四次泄漏在充灌过程后约减小0.3％。1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa的质量分数减小，经过四次泄漏在充灌过程后下降3％。
以上图中出现的B、C、D、E分别表示本发明的制冷剂第一次泄漏曲线，再充灌后第二次泄漏曲线，再充灌后第三次泄漏曲线，再充灌后第四次泄漏曲线。
表1各替代工质分析比较
由表1得知，1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca纯质的单位容积制冷量qv原比一氟三氯甲烷CFC11低8.2％，而在与适量的1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa混合后，单位容积制冷量得到了大幅度提高，比一氟三氯甲烷CFC11高2.4％，它的制冷循环性能系数却只下降了0.16％，与1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca相当。本发明的制冷剂的冷凝压力略高于一氟三氯甲烷CFC11的冷凝压力，但是比1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa的蒸发压力下降了23.3％，不需要换热器很大的改动，可以减小改动压缩机设计的投资。本发明的制冷剂的热力学性质比1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca和1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa更接近一氟三氯甲烷CFC11，是一氟三氯甲烷CFC11的比较理想的替代物。
实施例1取质量百分比30％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，70％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca，将这两种组分在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例2取质量百分比20％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，80％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca，将这两种组分在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例3取质量百分比25％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，75％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca，将这两种组分在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例4取质量百分比1 7％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，83％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca，将这两种组分在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例5取质量百分比33％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，67％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca，将这两种组分在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
经过严格的理论筛选，本发明的制冷剂满足环保的要求，它的饱和蒸气压曲线和一氟三氯甲烷CFC11非常接近，1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca纯质的单位容积制冷量qv原比R11低8.2％，而在与适量的1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa混合后，单位容积制冷量得到了大幅度提高，比一氟三氯甲烷CFC11高2.4％，它的制冷循环性能系数却与1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca相当，而且混合后得到的本发明的制冷剂的冷凝压力和蒸发压力都比较接近一氟三氯甲烷CFC11，不需要换热器和压缩机的较大改动，可直接充灌，减小投资，而且变工况和泄漏工况性能良好，是较理想的一氟三氯甲烷CFC11替代物。
权利要求
1.一种中央空调使用的环保型制冷剂，包括由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其特征在于，该制冷剂的质量的百分比为1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa11％-35％；1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca65％-89％。
2.根据权利要求1所述的一种中央空调使用的环保型制冷剂，其特征在于，该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为20％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，80％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
3.根据权利要求1所述的一种中央空调使用的环保型制冷剂，其特征在于，该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为25％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，75％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
4.根据权利要求1所述的一种中央空调使用的环保型制冷剂，其特征在于，该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为17％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，83％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
5.根据权利要求1所述的一种中央空调使用的环保型制冷剂，其特征在于，该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为30％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，70％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
6.根据权利要求1所述的一种中央空调使用的环保型制冷剂，其特征在于，该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca、1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa组成，其质量的百分比为33％1，1，1，3，3-五氟丙烷HFC245fa，67％1，1，2，2，3-五氟丙烷HFC245ca。
全文摘要
本发明公开了一种中央空调使用的环保型制冷剂，该制冷剂由两元混合物1，1，2，2，3－五氟丙烷HFC245ca和1，1，1，3，3－五氟丙烷HFC245fa组成，该制冷剂的质量的百分比为1，1，1，3，3－五氟丙烷HFC245fa11％－35％；1，1，2，2，3－五氟丙烷HFC245ca65％－89％。本发明可以直接替代一氟三氯甲烷CFC11充灌，不需要压缩机的重新设计，减小设备改造的投资，符合环境保护的要求。
文档编号C09K5/00GK101081974SQ20071001819
公开日2007年12月5日 申请日期2007年7月6日 优先权日2007年7月6日
发明者刘志刚, 胡婧, 吴江涛, 孟现阳, 王晓坡 申请人:西安交通大学