- 李梦佳;田雅芬;刘业凤;张华;
在《基加利修正案》和“双碳”战略目标的双重驱动下,当前商用制冷设备中广泛使用的R404A制冷剂将逐步淘汰,而R454C和R290由于其低GWP值,成为商用制冷替代前景较好的制冷剂。为了对比这3种不同工质在轻型商用制冷设备中的应用性能,文章基于焓差试验平台,测试了不同型号的商用冰箱和陈列柜,并对比R404A、R454C和R290系统的充注量、耗电量、材料成本与碳排放量等关键参数。研究结果表明,相比R404A,使用R454C制冷剂的系统运行24 h耗电量可降低约5%,总碳排放量减少约15%;替换为R290后,系统充注量大幅降低,商用冰箱和陈列柜的充注量分别仅为R404A的20.6%~34.2%和16.4%~23.6%,大幅度降低了制冷剂充注成本,24 h耗电量可分别降低16.7%~35%和11.9%~15.7%,且商用冰箱减碳效果更好,碳排放量降低达25.3%~43.7%。
2026年02期 v.26 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] [下载次数:112 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王澈;吴建华;李金波;杜彦君;
文章对R290房间空调系统在不同工况下启动的制冷剂和润滑油迁移情况进行了研究,通过系统关键位置的过热度变化和经图像处理得到的透明管明度变化分析制冷剂气液状态及转变时间。此外,还通过明度曲线研究了压缩机排油、回油的时间区间。试验结果表明,R290空调器在启动过程中大量液体制冷剂会被抽入储液器进行闪发,而压缩机排气会出现不同程度的排气两相阶段,虽然制冷工况仅维持不到30s,但超低温制热下排气两相持续了约600s,启动初期大量制冷剂在压缩机和储液器内。由于节流前干度很大,流量受限使得系统低压侧有长时间的过热状态。两相排气阶段润滑油被大量带进系统,节流阀附近会产生较高浓度的润滑油环状流动,节流后过热开始缓解时的低温甚至令油滴结晶,但是系统中的润滑油在较长时间后仍可回到压缩机内。该研究结果为R290空调器的启动控制优化和可靠性保证提供了参考。
2026年02期 v.26 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K] [下载次数:66 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘健琛;戴晓业;史琳;
面向车用空调低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂的替代需求,文章对新型混合制冷剂R491A与两类典型冷冻机油的相溶性进行了系统试验测定,包含聚酯油(POE)POE-68、POE-100和一种典型的聚乙二醇油(PAG)。通过试验的方法,对R491A与3种冷冻机油在不同温度条件下的相溶特征进行了探究,结果表明,R491A与POE-68、POE-100和PAG在-20~20℃温度范围内表现出良好的相溶性,3个制冷剂-冷冻机油混合体系的临界互溶温度在-20℃以下,表明R491A在低温环境下作为车用空调替代工质的适用性。基于等体积饱和法,在-20~60℃温度范围内测试了R491A在3种冷冻机油中的溶解度,发现R491A在3种冷冻机油中的溶解过程受温度与压力共同控制。溶解度均随压力升高而增加,并在较高温度下达到相同溶解度所需的压力更高,并且在低温区间溶解度对压力的敏感性更强。研究为新型低GWP值制冷剂在车用空调系统中的油循环分析、润滑策略选择和系统设计提供了必要的热力学基础。
2026年02期 v.26 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 738K] [下载次数:33 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王晓坡;贾贺雨;周雄博;
文章对自然工质(如CO_2、碳氢化合物等)、氢氟烯烃(如R1234yf、R1234ze(E)等)等低GWP值的制冷工质与润滑油混合物的热物理性质研究现状进行了详尽的文献调研。所收集的热物理性质主要包括制冷工质在润滑油中的溶解度以及制冷工质与润滑油混合物的黏度、表面张力、热导率、比热、密度等。经分析发现,目前制冷工质在润滑油中的溶解度研究已经比较充分,有大量的试验数据发表。然而,混合物的黏度、表面张力等性质还比较欠缺,物性数据的缺乏会限制制冷系统的精细化设计和优化。未来应重点开展低GWP值制冷工质与润滑油混合物的黏度、密度、表面张力、比热等各种热物理性质的试验和理论研究。
2026年02期 v.26 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K] [下载次数:63 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张家豪;吴曦;胡光航;聂明旭;管红飞;
随着工商业对高效恒温空调需求不断增加,传统电加热式出风温度调控法所导致的高电耗问题不容忽视。使用双冷凝器并联的冷凝热回收式空调系统是解决方案之一。文章搭建试验系统,以电子膨胀阀(EEV)开度为基本研究变量,先量化不同开度下的制冷剂流量分配特性;后对空调系统的运行参数及整体性能进行分析。结果表明,EEV开度在0~70%时,会对制冷剂流量分配、冷凝热回收能力及被处理空气的温度控制具有显著作用,系统总制冷剂循环流量及流量比有效增大,被处理空气的出风温度随冷凝热回收能力的增强而不断升高。而当开度超过70%后,EEV开度变化对系统性能的影响微弱。在EEV开度增大的总体过程中,空调系统的蒸发压力略增,冷凝压力先降后升,系统总换热量与性能系数(COP_t)下降。热力膨胀阀仅在EEV开度40%~70%内能够正常工作,可将制冷剂过热度控制在12℃附近。基于测试数据对EEV的开度进行控制优化,精细调控制冷剂的流量分配关系,可有效提高空调系统的性能表现。
2026年02期 v.26 32-39+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K] [下载次数:66 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨佳亮;周璇;许晨怡;江宁;王浩然;伍宸亮;韩晓红;
为应对气候变化,新型低GWP值的制冷剂的应用日益广泛,其与润滑油的相溶性是保障制冷系统高效稳定运行的关键。鉴于传统试验方法耗时且成本高,文章提出了一种基于溶解度参数理论和分子动力学模拟的制冷剂与润滑油相溶性理论预判方法。研究以HFOs制冷剂R1234ze(Z)为例,通过分子动力学模拟计算了其在不同温压下的密度和溶解度参数,并与REFPROP 10.0的数据进行对比,结果高度吻合,在不同温压条件下的相对误差均控制在3%以内,证明了该模型的可靠性。在此基础上,文章进一步参照R1234ze(E)与POE的基础油(PEC系列润滑油)的相溶性试验数据,在283.15 K、0.25 MPa的条件下,建立了R1234ze(E)和PEC润滑油的分子动力学模拟体系,利用提出的润滑油相溶性预判方法进行计算并与试验的溶解度参数进行对比,结果显示,模拟预测的相溶性趋势与试验结果具有良好的一致性。该研究在一定范围内验证了理论预判方法在制冷剂与润滑油相溶性研究中的可行性与准确性,为新型制冷剂的推广与应用提供了重要的理论参考。
2026年02期 v.26 40-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 908K] [下载次数:55 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 朱俊峰;
作为在空调系统中替代R410A的新型低全球变暖潜能值(GWP)混合制冷剂,R446A、R447A、R447B、R452B、R454B、R466A等受到广泛关注。然而,这些制冷剂在闪蒸补气增焓(FTVI)热泵系统中的热力学性能研究仍较为匮乏,文章采用MATLAB建立了FTVI热力学模型,利用试验结果验证了模型的准确性,对不同新型混合制冷剂在不同中间补气压力下的性能系数(COP值)、排气温度、制热量等参数进行了数值分析。结果表明,使用R452B和R454B制冷剂的FTVI系统性能最优,在最优中间压力下,COP值比其余制冷剂系统高1.06%~5.00%;而使用R446A制冷剂的系统性能有明显的劣势,COP值比R452B和R454B制冷剂系统分别低4.76%和4.74%,排气温度分别高10.56%和9.48%。最后,研究了R452B系统在不同工况下的最优中间压力,确定了最优中间压力的最佳预测关联式。
2026年02期 v.26 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K] [下载次数:79 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 鲁德意;
随着科技的不断发展和环保意识的持续增强,实验室在使用制冷剂过程中所面临的安全与环境风险日益受到关注。制冷剂作为实验室常用的工质,具有易泄漏、易挥发等特性,一旦泄漏,可能导致中毒、窒息,甚至在特定条件下引发爆炸,严重威胁实验室人员的生命安全和科研工作的顺利进行。为全面评估制冷剂泄漏带来的潜在危害,将实验室常用制冷剂作为研究对象,测算了不同制冷剂在典型实验室环境下的窒息临界面积与爆炸临界面积,并结合制冷剂急性毒性接触极限得到了单位空间内制冷剂使用的安全限值。研究通过结合实验室实际操作流程和管理现状,提出的一系列针对制冷剂泄漏事故的防范措施与整改建议,可为实验室制冷剂安全管理与应急响应提供科学依据,并对提升实验室整体安全水平、保障科研人员生命安全具有重要的现实意义。
2026年02期 v.26 58-63+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K] [下载次数:27 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]