[发明专利]环保型制冷剂及其制冷系统

说明书

一种环保型制冷剂及其制冷系统，所述环保型制冷剂包括以下质量份数的组分：乙烷95～65份、二氧化碳5～35份。本发明以乙烷、二氧化碳作为组成制冷剂的主要组分，所有组分均无毒无污染，既不会对臭氧层造成破坏，也不会造成温室效应，是一种非常环保的新型制冷剂，且其制冷性能更优于R508A/R508B，可作为替代R508A/R508B的制冷剂使用。同时制冷性能优于纯质乙烷，具有更高的制冷量，达到更低的目标温度。

技术领域

本发明涉及制冷系统技术领域，特别涉及一种环保型制冷剂及其制冷系统。

背景技术

制冷剂，又称冷媒、致冷剂、雪种，是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质，这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率，如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。一般的蒸汽机在工作时，将蒸汽的热能释放出来，转化为机械能以产生原动力；而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。

传统应用于-80℃温区的复叠式制冷系统的低温级制冷剂有三氟一氯甲烷(CClF₃即R13，CFC类制冷剂)、三氟甲烷(CHF₃即R23，HFC类制冷剂)、还有二者的混合物R503。随着CFC和HCFC类制冷剂对大气臭氧层的破坏作用及其温室效应的提出和确认，削减和淘汰CFC和HCFC 在内的消耗臭氧层物质和温室效应气体，由绿色环保型制冷剂取代传统制冷剂，寻求安全、高效、环保的替代制冷剂成为必然趋势。由于R13中含有氯元素导致臭氧层破坏，因而R13及R503被限制使用，并逐渐淘汰。

目前采用HFC类制冷剂替代CFC和HCFC类制冷剂。常用的低温级 HFC类替代制冷剂主要有三氟甲烷(R23)、六氟乙烷(C₂F₆即R116)、 R508A/R508B(R23和R116的混合物)、R507(五氟乙烷和三氟乙烷的混合物)等。R23、R116与R13的正常沸点很接近，都在-80℃左右，是HFC 物质中最有可能替代R13的制冷剂。

然而，虽然R23的ODP＝0，但GWP＝12000，具有很高的温室效应系数。同时在长期的使用中发现，R23还能破坏压缩机排气阀、活塞杆、分解润滑油以及造成电机线圈短路等问题，因此R23只能作为过渡性制冷剂使用。R116也是HFC类制冷剂，其ODP为零，GWP也高达11900，也具有很高的温室效应，同样不能长期使用。R508A为39％/61％的R23/R116 混合物，R508B为46％/54％的R23/R116混合物，二者已成为R503替代工质，其ODP值为0，但GWP值为12000，有较大的温室效应，故也不能长期使用。

另外从经济性角度考虑，目前R23、R116、R508A及R508B都是依靠进口，价格昂贵，不利于大规模的使用。同时，R508系列制冷工质全由氟化物组成，与润滑油的互溶性很差，尤其是在低温下容易出现润滑油固相析出而堵塞节流元件，使系统运行的可靠性下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提出一种环保型制冷剂及其制冷系统，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明提出一种环保型制冷剂，包括以下质量份数的组分：

乙烷95～65份、二氧化碳5～35份。

进一步地，本发明还提出一种制冷系统，所述制冷系统中使用如上所述的环保型制冷剂。

基于上述技术方案，本发明的有益效果在于：

以乙烷、二氧化碳作为组成制冷剂的主要组分，所有组分均无毒无污染，既不会对臭氧层造成破坏，也不会造成温室效应，是一种非常环保的新型制冷剂，且其制冷性能更优于R508A/R508B，可作为替代 R508A/R508B的制冷剂使用。

具体实施方式