[01480348]家用空调中R1270替代R22的技术研究

本项目将自然工质R1270应用在空调中以取代对大气臭氧层的消耗和产生温室效应的传统的CFCs和HCFCs制冷剂。自然工质R1270在空调应用过程中,环境接受性能好,传热效率高,与原R22系统润滑油及其它部件均能兼容,根据热力循环性能的分析,R1270具有高制冷量、高循环性能系数、充注量少的优点。本项目主要针对碳氢制冷剂R1270替代R22进行了相关实验研究,具体的研究内容为： （1）研究R1270的传热与流动性能。针对热泵型空调器,对R1270进行性能测试,研究R1270换热性能与R22在性能方面的差异性,为空调系统各部件的匹配提供实验数据,对R1270的空调系统各部件进行匹配及其优化。 （2）R1270空调器充注量最小化试验研究。由于R1270具有可燃性,为了降低HCs制冷剂燃烧的可能性,现有条例中,IEC60335对于可燃制冷剂的使用量作出了详尽的规定,对于房间空调器,主要的限制是充灌量与房间面积直接相关。因此,如何减少新型可燃制冷剂的充注量是项目要研究的主要内容之一,具体可以换热器的小型化来达到减少充注量。 （3）R1270在空调器中应用的防止制冷剂泄露以及泄露处理。研究R1270制冷剂空调器制冷剂泄露报警及回收。为了防止制冷剂泄露后引起更大的隐患,需要在空调器室内机上增加可燃制冷剂浓度检测装置,当制冷剂在发生泄露达到一定浓度时立即使空调器停机,切断可能的火源,并发出相应警报提醒使用者通风撤离。 （4）R1270在空调器中应用的产业化试制及生产。将优化设计后的R1270制冷剂空调器进行小批量生产,对关键生产工艺进行优化,制定产品生产线检测标准和空调系统设计标准,进行产业化。 本项目完成了R1270在家用空调中应用的关键技术研究,主要结果如下： （1）从理论上分析了R1270、R22和R290的热物理属性,从单位质量制冷量、单位容积制冷量等分析了他们之间的差异,为R1270在空调中的实际应用提供理论基础。 （2）针对R1270,进行制冷剂充注量最小化研究。由于R1270的着火浓度极限较低,对其在空调中使用的最大充注量有着严格的规定,本项目通过对产品结构的改进和换热器的优化,提出新的翅片结构,来提高换热效率,减少制冷剂的充注量。把蒸发器和冷凝器的管径从7mm变为5mm,优化翅片,改变流路,冷凝器和蒸发器优化后,R1270制冷系统的能效比要比R22高15％,制冷剂充注量减少60%,能效等级符合国标2级标准。这说明在能效方面,R1270可以作为R22的替代工质,并且可以达到节能和节材的效果,具有非常明显的能效、成本优势。 （3）针对电控系统,可以对制冷剂进行泄露报警和系统压力监控。还对R1270的空调控制器增加了气体浓度检测和系统压力监控,增加了系统的安全性。 （4）生产线的安全改造。为了能保证R1270在空调中的安全生产,还对生产线进行了安全改造,安全措施：设置浓度检测仪、全区域防静电、流水线下均布抽风系统、线上安装送新风系统、生产工具仪器采用防爆型等