R22的替代工质的制冷性能通常比R22差，采用回热循环是改善循环性能的一种方法，但是增加回热器会带来成本的增加，而且不同的制冷剂在回热循环中的COP及容积制冷量的变化也是不同的。针对上述问题，分析回热循环的特性和6种制冷剂（R290，R1270，R134a／R1270（0．45／0．55），R134a／R290（0．6／0．4），R407C和R410A）在回热循环中的容积制冷量和COP的变化特点。研究结果表明，R134a,／R1270，R290和R134a／R290系统使用回热器后，性能改善较大，R410A系统只有在高冷凝温度、高过热度时才有必要使用回热器，其余替代工质系统使用回热器，其系统性能改善不明显。

提出了R22在过热区热物理性质统一的显式计算模型，该模型为显式形式，不存在迭代，既可以保证计算模型的高速性和稳定性，又可以达到较满意的精度；同时所有热物性的计算模型形式统一性也便于系统编程和仿真调用。以REFPROP7的数据作为数据源，对制冷剂R22的热物性在过热区（饱和线上温度165．4—369．3K，过热温度150K）的数据范围内进行了拟合；并将该快速计算模型与REFPROP7数据源进行对比。对比结果表明，所有快速计算模型的总平均偏差小于0．0769％，最大偏差小于2．087％；速度比REFPROP7的计算速度提高了2—4个数量级。

在制冷、热泵系统中广泛使用的循环工质R22由于具有较大的GWP值和ODP值,终将被淘汰.针对工质R22的替代研究,提出了一种非共沸混合工质R290/R600a/R123(50%/10%/40%,质量),并在热泵实验台上做了不同冷凝器或蒸发器进口水温和流量的多种工况实验及分析.通过将该工质在各工况下的实验结论与相应工况下R22的实验结论进行对比分析后,发现该物质是替代R22的优良的热泵工质.

作为下一代制冷剂替代物,R32由于其GWP值较低、热工性能好,正在受到瞩目。但是正因为其容积制冷量大、热工效率高,R32与其他制冷剂相比具有压缩机排气温度高的特点。解决这个问题成为一项将R32实际应用到环境负荷小、高能效而且成本比较低的空调系统,并推广到世界市场的重要技术课题。本文将阐述利用膨胀阀控制压缩机吸气干度,同时使用R32专用的润滑油来降低排气温度,以解决这个问题的方法。

目前家用空调器R22的替代制冷剂，主要是R407C和R410A。由于这些制冷剂的专利权都在国外，且价格高昂，为此，国内浙江化工研究院开发出一种可替代R410A，且部分性能优于R410A的新型环保制冷剂。受该单位委托，笔者所在公司对该制冷剂进行了实机测试分析。

用R134a和R22作为制冷剂在相同的水源热泵系统里进行实验，对比研究了各自的性能及其冷凝出水范围。实验结果表明：在相同的蒸发进水温度和冷凝出水温度下R22有着较高的制热量，高约30％，但是R134a的COP相对较高，高约5％；特别是在高温时R134a的压比以及功耗都在正常的工作范围内。

提出了R22在过热区热物理性质统一的显式计算模型，该模型为显式形式，不存在迭代，既可以保证计算模型的高速性和稳定性，又可以达到较满意的精度；同时所有热物性的计算模型形式统一性也便于系统编程和仿真调用。以REFPROP7的数据作为数据源，对制冷剂R22的热物性在过热区（饱和线上温度165．4—369．3K，过热温度150K）的数据范围内进行了拟合；并将该快速计算模型与REFPROP7数据源进行对比。对比结果表明，所有快速计算模型的总平均偏差小于0．0769％，最大偏差小于2．087％；速度比REFPROP7的计算速度提高了2—4个数量级。

在马丁侯系列方程的基础上提出R22在饱和线上热物理性质统一的显式计算模型，并且达到已知饱和线上13个热物理参数（温度，压力，比体积，密度，焓，熵，定压比热容，定容比热容，动力粘度，运动粘度，热导，音速，表面张力）的任意一个，即可求得其它所有参数。该模型为显式形式，不存在迭代，既可以保证计算模型的高速性和稳定性，又可以达到较满意的精度；同时所有热物性的计算模型的形式统一性也便于系统编程和仿真调用。以REFPROP7的数据作为数据源，对制冷剂R22的热物性在饱和线上（从三相点到临界点）进行了拟合，并将该快速计算模型与REFPROP7数据源进行对比。对比结果表明，所有快速计算模型的总平均偏差小于0．07％，最大偏差小于18．00％；速度比REF—PROP7的计算速度提高了2～3个数量级。

为了研究单管管内蒸发性能，搭建了管内蒸发性能实验台，用隔膜泵代替了传统压缩机作为系统动力。研究了在冷却水量0．6m3／h，0．8m3／h和1．0m3／h下，9．52mm内螺纹管内10℃蒸发的制冷剂侧换热性能。结果表明，R22和R410A的总换热系数，换热系数h，和压降均随着制冷剂流量的增加而增加，在小质量流量下，R410A比R22有更好的换热性能，看起来可以替代R22。但当制冷剂流速增大到300—400kg／（s·m2）时，R22的换热系数增加显著，而R410A趋于平缓，所以在大质量流量下，R410A没有R22换热性能好，替代工作仍待研究。

选用REFPROP9.0制冷剂计算程序，分析模拟了R22和R417A在4种不同配比下混合构成制冷剂的热物性参数，并计算了不同比例下的理论循环特性，得到最佳比例为7：3。在2种低温工况（-7.6℃和-12℃）下，分别将4种混合制冷剂充注到一台低温空气源热泵机组，对压缩机吸排气压力、压缩机吸排气温度、压缩机功率、制热量、能效比等参数进行测试记录，并与R22制冷剂进行对比分析。结果表明：试验和理论相一致，最佳比例为7：3。该混合制冷剂系统的单位制热量和COP略低于R22系统，但是吸、排气压力，吸、排气温度以及压缩机运行功率均低于R22。