本文公開了在高溫熱泵中產生加熱的方法，所述方法包括在冷凝器中冷凝包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的蒸氣工作流體，從而產生液體工作流體。本文還公開了提升高溫熱泵設備中的最高可行冷凝器操作溫度的方法，所述方法包括向所述高溫熱泵中裝入包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的工作流體。本文還公開了組合物，所述組合物包含：(a)Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯；(b)2-氯丙烷；和(c)至少一種適于在至少約150℃的溫度下使用的潤滑劑；其中所述2-氯丙烷的含量能有效與所述Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯形成共沸物或類共沸物組合。本文還公開了高溫熱泵設備，所述設備含有包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的工作流體。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】使用包含z-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體產生加熱
本公開涉及使用包含Z-1，1，1,4,4,4-六氟_2_ 丁烯的工作流體產生加熱的組合物以及高溫方法和設備。
技術介紹
產生加熱的常規方法，包括燃燒化石燃料和電阻發熱，具有操作成本高和能量效率較低的缺點。熱泵對這些方法提供了改進。熱泵通過在蒸發器處工作流體的蒸發從一些可用來源提取低溫熱量，將工作流體蒸氣壓縮至更高的壓力和溫度，并且通過在冷凝器處冷凝工作流體蒸氣提供高溫熱量。家用熱泵使用工作流體如R410A向居室提供空氣調節和熱量。使用容積式壓縮機或離心式壓縮機的高溫熱泵使用多種工作流體，如HFC-134a、HFC_245fa和CFC-114等。高溫熱泵的工作流體的選擇受預期應用所需最高冷凝器操作溫度和所得冷凝器壓力的限制。工作流體在最高系統溫度下必須是化學穩定的。最高冷凝器溫度下的工作流體蒸氣壓一定不超過可用壓縮機或換熱器的可行操作壓力。為進行亞臨界操作，工作流體的臨界溫度必須超過最高冷凝器操作溫度。能量成本、全球變暖和其它環境影響增加，結合通過化石燃料和電阻加熱運轉的加熱系統的較低能量效率 ，使得熱泵成為有吸引力的供選擇的替代工藝。HFC-134a、HFC-245fa和CFC-114具有高全球變暖潛勢，并且CFC-114還具有高臭氧損耗潛勢。需要用于高溫熱泵中的低全球變暖潛勢、低臭氧損耗潛勢的工作流體。能夠在較高冷凝器溫度下使設計用于CFC-114或HFC-245fa的現有熱泵設備運轉，同時仍獲得足夠熱容量的流體將是尤其有利的。
技術實現思路
在高溫熱泵中使用Z-HF0_1336mzz，提高了這些熱泵的能力，因為它允許在比當前類型系統中所用的工作流體可達到的冷凝器溫度更高的冷凝器溫度下操作。用HFC-245fa和CFC-114達到的冷凝器溫度是當前系統可達到的最高溫度。本文公開了在高溫熱泵中產生加熱的方法，所述方法包括在冷凝器中冷凝包含1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的蒸氣工作流體，從而產生液體工作流體。本文還公開了相對于使用第一工作流體作為熱泵工作流體時的最高可行冷凝器操作溫度，提升適于與第一工作流體一起使用的高溫熱泵設備中的最高可行冷凝器操作溫度的方法，所述方法包括向所述高溫熱泵中裝入包含Z-1，I，I，4，4，4-六氟-2- 丁烯的第二工作流體，其中所述第一工作流體選自CFC-114、HFC-134a, HFC_236fa、HFC_245fa、CFC-1l和 HCFC-123。本文還公開了替換經設計用于所述工作流體的高溫熱泵中的工作流體的方法，所述工作流體選自 CFC-114、HFC-134a、HFC-236fa、HFC-245fa、CFC-ll 和 HCFC-123，所述方法包括提供包含Z-1，I，I，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體替換物。本文還公開了組合物，所述組合物包含(a)Z-l，l，l，4，4，4-六氟-2-丁烯；(b)2-氯丙烷；和(c)至少一種適于在至少約150°C的溫度下使用的潤滑劑；其中所述2-氯丙烷的含量能有效與Z-1，1，1,4,4,4-六氟-2- 丁烯形成共沸物或類共沸物組合。[0011 ] 還公開了高溫熱泵設備，所述設備含有包含Z-1，I，I，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體。【附圖說明】圖1為溢流式蒸發熱泵設備一個實施例的示意圖，所述設備利用Z_l，l，l，4，4，4-六氟-2- 丁烯作為工作流體。圖2為直接膨脹式熱泵設備的一個實施例的示意圖，所述設備利用Z_l，l，l，4，4，4-六氟-2- 丁烯作為工作流體。圖3為級聯熱泵系統的不意圖，所述系統使用Z-1, I, I，4,4,4_六氟-2-丁烯作為工作流體。【具體實施方式】在提出下述實施例詳情之前，先定義或闡明一些術語。全球變暖潛能值(GWP)是由空氣排放一千克特定溫室氣體(如制冷劑或工作流體)與排放一千克二氧化碳相比而得的評估相對全球變暖影響的指數。計算不同時間范圍的GWP，顯示指定氣體的大氣壽命的效應。100年時間范圍的GWP是通常所參考的值。本文所報導GWP的任何值均基于100年時間范圍。“The Scientific Assessment of Ozone Depletion,2002，A report of theWorld Meteorological Association’ s Global Ozone Research and MonitoringProject”第1.4.4部分，第1.28-1.31頁(參見該部分的第一段)中定義了臭氧損耗潛勢(ODP)。ODP代表一種化合物(如制冷劑或工作流體)相對于相同質量的三氯氟甲烷(CFC-1l)在平流層中導致的臭氧消耗程度。冷卻容量(有時稱為制冷量)是每單位質量的循環通過蒸發器的工作流體在蒸發器中的工作流體焓變。體積冷卻容量是定義每單位體積離開蒸發器并且進入壓縮機的工作流體蒸氣在蒸發器中被工作流體移除的熱量的術語。冷卻容量是工作流體制冷能力的量度。因此，工作流體的體積冷卻容量越高，可在蒸發器處產生的冷卻速率越大，并且用給定壓縮機可達到的最大體積流量越大。`相似地，體積加熱容量是定義每單位體積進入壓縮機的工作流體蒸氣在冷凝器中被工作流體提供的熱量的術語。工作流體的體積加熱容量越高，在冷凝器處產生的加熱速率越大，并且用給定壓縮機可達到的最大體積流量越大。冷卻的性能系數(COP)是在循環中蒸發器處移除的熱量的量除以運轉循環(例如運轉壓縮機)所需的能量輸入，COP越高，循環能量效率越高。COP與能量效率比率(EER)直接相關，所述能量效率比率為制冷、空調或熱泵設備在一組具體內溫和外溫下的效率等級。相似地，加熱的性能系數是循環中冷凝器處傳遞的熱量除以運轉循環(例如運轉壓縮機)所需的能量輸入。溫度滑移(有時簡稱為“滑移”)是除任何過冷或過熱外，因冷卻或加熱循環系統組件內的工作流體而致的相變過程中起始溫度與最終溫度間的絕對差值。該術語可用于描述近共沸物或非共沸組合物的冷凝或蒸發。當涉及制冷系統、空調系統或熱泵系統的溫度滑移時，常見的是提供平均溫度滑移，其為在蒸發器中的平均溫度滑移和在冷凝器中的平均溫度滑移。過冷為液體溫度降至給定壓力下液體的飽和溫度以下。通過將離開冷凝器的液體工作流體冷卻至其飽和點以下，可提高工作流體在蒸發步驟期間的吸熱容量。因此，過冷改善了基于常規蒸氣-壓縮循環的冷卻或加熱系統的冷卻和加熱容量以及能量效率。過熱是將離開蒸發器的蒸氣溫度提高至蒸發器壓力下蒸氣飽和溫度以上。通過將蒸氣加熱高于飽和點，使壓縮時冷凝的可能性最小化。過熱也可有助于循環的冷卻和加熱容量。如本文所用，工作流體是包含化合物或化合物混合物的組合物，所述化合物主要用于在循環中將熱量從較低溫度的一個位置(例如蒸發器)轉移至較高溫度的另一個位置(例如冷凝器)，其中工作流體經歷從液體至蒸氣的相變，被壓縮，然后通過反復循環中的壓縮蒸氣的冷卻返回至液體。將被壓縮高于其臨界點的蒸氣冷卻，可使工作流體返回至液態而不冷凝。反復循環可發生于如熱泵、制冷系統、冷藏機、冷凍機、空調系統、空調、冷卻器等系統中。工作流體可為系統內所用制劑的一部分。所述制劑可還包含其它組分(例如添加劑)，如下述那些本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.01.31 US 61/437,964;2011.08.19 US 61/525,2961.在高溫熱泵中產生加熱的方法，包括在冷凝器中冷凝包含2-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的蒸氣工作流體，從而產生液體工作流體。2.根據權利要求1所述的方法，還包括使熱傳遞介質通過所述冷凝器，從而所述工作流體的冷凝加熱了所述熱傳遞介質，并且將經加熱的熱傳遞介質從所述冷凝器通到待加熱的主體。3.根據權利要求2所述的方法，其中所述熱傳遞介質為水，并且所述待加熱的主體為水。4.根據權利要求2所述的方法，其中所述熱傳遞介質為水，并且所述待加熱的主體為用于供暖的空氣。5.根據權利要求2所述的方法，其中所述熱傳遞介質為工業熱傳遞液體，并且所述待加熱的主體為化學工藝物流。6.根據權利要求2所述的方法，還包括在動力式(例如軸向式或離心式)壓縮機或容積式(例如往復式、螺桿式或渦 旋式)壓縮機中壓縮所述工作流體蒸氣。7.根據權利要求1所述的方法，還包括使待加熱的流體通過所述冷凝器，從而加熱所述流體。8.根據權利要求7所述的方法，其中所述流體為空氣，并且將經加熱的空氣從所述冷凝器通到待加熱的空間。9.根據權利要求7所述的方法，其中所述流體為工藝物流的一部分，并且使經加熱的所述部分返回至所述工藝中。10.根據權利要求1所述的方法，其中在至少兩個加熱階段之間交換熱量，包括: 吸收在選定的冷凝溫度下操作的加熱階段中的工作流體的熱量，并且將該熱量傳遞至在更高冷凝溫度下操作的另一個加熱階段的工作流體；其中在所述更高冷凝溫度下操作的所述加熱階段的工作流體包含z-l，1，1,4,4,4-六氟-2- 丁烯。11.相對于使用第一工作流體作為熱泵工作流體時的最高可行冷凝器操作溫度，提升適于與第一工作流體一起使用的高溫熱泵設備中的最高可 行冷凝器操作溫度的方法，包括向所述高溫熱泵中裝入包含2-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體，其中所述第一工作流體選自CFC-114、HFC-134a, HFC_236fa、HFC-245fa、CFC-1l 和 HCFC-123。12.根據權利要求11所述的方法，其中所述最高可行冷凝器操作溫度提升至大于約122 °C的溫度。13.組合物，包含:(a)Z_l, 1,1,4,4,4_六氣_2_ 丁稀；(b) 2_氣丙燒；和(c)至少一種適于在至少約150°C的溫度下使用的潤滑劑；其中所述2-氯丙烷的含量能有效與所述Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯形成共沸物或類共沸物組合。14.高溫熱泵設備，含有包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的工作流體。15.根據權利要求14所述的高溫熱泵設備，包括動力式(例如軸向式或離心式)壓縮機或容積式(例如往復式、螺桿式或渦旋式)壓縮機。16.根據權利要求14所述的高溫熱泵設備，所述設備具有至少兩個布置為級聯加熱系統的加熱階段，每個階段使工作流體循環通過，其中熱量從前面階段傳遞至最終階段，并且其中所述最終階段的加熱流體包含Z-1，1，1，4，4，4_六氟-2- 丁烯。17.根據權利要求14所述的高溫熱泵設備，所述設備具有至少兩個布置為級聯加熱系統的加熱階段，每個...
【專利技術屬性】
技術研發人員：K康托瑪麗斯，
申請(專利權)人：納幕爾杜邦公司，
類型：
國別省市：
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