煤矿地热利用中的高温热泵混合工质的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热力循环系统工质技术领域，尤其涉及煤矿地热利用中高温热泵混合 工质。
【背景技术】
[0002] 热泵技术以消耗少量电能为代价，通过热力循环系统，将低温低品位热能（工业 废水、地热水、土壤、太阳能、大气等）转移为一定温度的热能实现供热，既充分利用其他方 法较难利用的余热资源，又以较高的效率提供工业所需热能。为了满足工业发展对较高供 热温度的要求，热泵技术正在向中高温热泵和高温热泵的方向发展。中高温热泵在提升余 热资源利用率的同时，降低了余热的排放温度，减少了环境污染，从而为国内外研宄人员所 看好。中高温热泵解决的关键技术就是寻求合适的循环工质。
[0003] 以往常使用CFCs (R114、Rll等）、HCFCs (R22、RHlb等）物质作为中高温热泵的 供热工质。一方面，因其破坏臭氧层且GWP值高而受到限制；另一方面，其不能提供更高温 度的热能供生活和生产中使用。近年来，HFCs物质也被用作中高温热泵循环工质，然而，部 分物质因具有可燃性而使得实际应用存在一定困难，例如，R161、R152a和R32。因此，开发 出环境友好，热力性能优良，实际应用安全可靠的中高温热泵工质，对中高温热泵技术的发 展至关重要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种煤矿地热利用中的高温热泵混合工质，其热力学性能优 良，环境友好，应用时安全可靠，适用于冷凝温度为60~120°C的热泵循环系统。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种煤矿地热利用中的高 温热泵混合工质，其特征在于，所述工质包括顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2- 丁烯，还包 括1，1，1，2-四氟乙烧、1，1，1，2, 3, 3-六氟丙烷、2-二氟甲氧基-1，1，1-二氟乙烧、 1，1，1，2, 3, 3, 3-七氟丙烷、1，1，1，3, 3-五氟丙烷和η-甲氧基七氟丙烷六种组元中的一种 或两种。
[0006] 按质量百分数计，包括73-97%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯和3-27%的 1，1，1，2_四氟乙烷。
[0007] 按质量百分数计，包括80-99%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯和1-20%的 1，1，1，2, 3, 3, 3-七氟丙烷。
[0008] 按质量百分数计，包括19-98%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯和2-81 %的 1，1，1，2, 3, 3-六氟丙烷。
[0009] 按质量百分数计，包括28-97%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯和3-72%的 1，1，1，3, 3-五氟丙烷。
[0010] 按质量百分数计，包括68-98%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯和2-32%的 η-甲氧基七氟丙烷。
[0011] 按质量百分数计，包括48-99%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯和1-52%的 2-二氟甲氧基_1，1，1-二氟乙烧。
[0012] 按质量百分数计，包括70-96%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯、2-15%的 1，1，1，2-四氟乙烷和2-28%的1，1，1，2, 3, 3-六氟丙烷。
[0013] 按质量百分数计，包括75-98%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯、1-10%的 1，1，1，2-四氟乙烧和1-24%的2-二氟甲氧基-1，1，1-二氟乙烧。
[0014] 按质量百分数计，包括80-95 %的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯、1-10 %的 1，1，1，2-四氟乙烧和4-19%的η-甲氧基七氟丙烷。
[0015] 按质量百分数计，包括82-97 %的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯、1-8 %的 I, I, 1, 2, 3, 3, 3 -h氣丙烷和2-17%的2_二氣甲氧基-I, I, 1-二氣乙烧。
[0016] 按质量百分数计，包括89-98 %的顺式-1，1，1,4, 4, 4-全氟-2-丁烯、1-5 %的 1，1，1，2, 3, 3, 3-七氟丙烷和1-6%的1，1，1，3, 3-五氟丙烷。
[0017] 按质量百分数计，包括78-97%的顺式-1，1，1，4, 4, 4-全氟-2-丁烯、1-9%的 1，1，1，3, 3-五氟丙烷和2-13%的η-甲氧基七氟丙烷。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：⑴安全性能：本发明的混合工质具 有不可燃的特性，实际应用安全可靠。（2)环境性能：本发明的混合工质ODP为零，不破坏臭 氧层，GWP较低，具有良好的环境性能。（3)热工参数：本发明用于中高温设计工况（蒸发温 度为40°C，冷凝温度为90°C，吸气过热度为2°C，过冷度为5°C，压缩过程定熵效率为90% ) 时，蒸发压力为〇· 176MPa左右，冷凝压力为0· 738MPa左右，排气温度为92. 87°C左右。（4) 循环性能：在本发明上述设计工况下，供热性能系数COPh为5. 54左右，单位容积供热量为 1500kJ/m3左右，热工性能较好。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-134a在变冷凝温度下的冷凝 温度滑移，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为冷凝温度滑移。
[0020] 图2是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-134a在变冷凝温度下的性能 系数，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为性能系数。
[0021] 图3是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-134a在变冷凝温度下的单位 容积供热量，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为单位容积供热量。
[0022] 图4是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC_227ea在变冷凝温度下的冷 凝温度滑移，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为冷凝温度滑移。
[0023] 图5是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC_227ea在变冷凝温度下的性 能系数，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为性能系数。
[0024] 图6是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC_227ea在变冷凝温度下的单 位容积供热量，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为单位容积供热量。
[0025] 图7是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-236ea在变冷凝温度下的冷 凝温度滑移，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为冷凝温度滑移。
[0026] 图8是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-236ea在变冷凝温度下的性 能系数，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为性能系数。
[0027] 图9是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC_236ea在变冷凝温度下的单 位容积供热量，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为单位容积供热量。
[0028] 图10是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-245fa在变冷凝温度下的冷 凝温度滑移，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为冷凝温度滑移。
[0029] 图11是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-245fa在变冷凝温度下的性 能系数，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为性能系数。
[0030] 图12是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-245fa在变冷凝温度下的单 位容积供热量，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为单位容积供热量。
[0031] 图13是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFE-7000在变冷凝温度下的冷 凝温度滑移，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为冷凝温度滑移。
[0032] 图14是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFE-7000在变冷凝温度下的性 能系数，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为性能系数。
[0033] 图15是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFE-7000在变冷凝温度下的单 位容积供热量，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为单位容积供热量。
[0034] 图16是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFE-245fa2在变冷凝温度下的 冷凝温度滑移，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为冷凝温度滑移。
[0035] 图17是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFE-245fa2在变冷凝温度下的 性能系数，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为性能系数。
[0036] 图18是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFE-245fa2在变冷凝温度下的 单位容积供热量，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为单位容积供热量。
[0037] 图19是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-134a/HFC_236ea2在变冷凝 温度下的冷凝温度滑移，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为冷凝温度滑移。
[0038] 图20是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-134a/HFC-236ea2在变冷凝 温度下的性能系数，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为性能系数。
[0039] 图21是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-134a/HFC-236ea2在变冷凝 温度下的单位容积供热量，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为单位容积供热量。
[0040] 图22是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-134a/HFE-245fa2在变冷凝 温度下的冷凝温度滑移，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为冷凝温度滑移。
[0041] 图23是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz (Z) /HFC-134a/HFE-245fa2在变冷凝 温度下的性能系数，其中横坐标为冷凝温度，纵坐标为性能系数。
[0042] 图24是本发明的特定混合工质HF0-1366mzz