新型环保工质R245fa研究现状及展望

刘圣春，霍宇杰，代宝民

（天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，天津 300134）

新型环保工质R245fa研究现状及展望

刘圣春*，霍宇杰，代宝民

（天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，天津 300134）

本文介绍了新型环保工质R245fa的物性，对R245fa目前在国内外应用于发泡剂、阻燃剂、ORC余热发电、高温热泵以及换热工质等领域的研究现状进行简要阐述，展望了新型环保工质 R245fa的发展前景。随着R245fa应用技术研究的不断深入，环保工质R245fa在高温热泵和ORC余热发电等领域具有良好的应用前景。

环保；制冷剂；R245fa

0 引言

随着科学技术水平不断加速发展，在带来巨大的经济价值同时也给环境带来了不可逆转的环境破坏[1]。由此产生的环境问题和能源危机逐渐受到人们的关注，一方面追求高产量却伴随能源的不完全利用，另一方面化石燃料和一些不环保制冷剂的大量应用给人们的身体和赖以生存的环境带来不可逆的伤害。在过去几十年里，氟利昂带给臭氧层的破坏有目共睹，如何高效利用能源与寻找环保制冷剂替代氟利昂制冷剂成为目前研究的重点。

在制冷技术的发展过程中，全球制冷剂发展历程基本可分为 CFC、HCFCs、HFCs、HCs、自然工质5个阶段，由于长期使用CFCs、HCFCs类的制冷工质[2-6]，造成了大气层的破坏以及全球气候变暖[7]。目前，全球正处在CFCs和HCFCs往HFOs转换的过渡期，在当前的环保以及节能双重压力下，发展绿色制冷剂是大势所趋。新一代的制冷剂产品将是具有零臭氧层破坏潜能值（ODP，Ozen Depletion Potential）、低全球气候变暖值（GWP，Global Warming Potential）、高制冷剂性能值（COP，coefficient of performance）值和较短大气寿命的物质，因此寻找低GWP，零ODP的制冷剂成为新型制冷剂的风向标与发展方向[8]。制冷剂的发展大致经历了4个阶段[9]：第1代制冷剂使用时间为1830年—1930年，使用原则为能用即可，该阶段采用的制冷剂主要为醚类、甲酸甲酯、CHCs等；第2代制冷剂使用时间为1931年—1990年，使用原则为安全与耐久性，该阶段采用的制冷剂主要为CFCs、HCFCs等；第3代制冷剂使用时间为1991年—2010年，使用原则为臭氧层保护，该阶段采用的制冷剂主要为HFCs、HCFCs等；第4代制冷剂使用时间为2010年至今，使用原则为防止全球变暖、低GWP、低ODP以及高效，该阶段采用的制冷剂主要为 NH3、H2O等自然工质。虽然国际社会加速推进自然工质的应用进程，但是第3代制冷剂目前仍被大量应用，我国当前正在加速淘汰HCFCs[10-12]，根据《蒙特利尔议定书》的规定，中国制定了《工商制冷HCFCs淘汰管理计划》，计划安排在 2030年削减至基线水平的5%[13]，中国HCFCs物质的淘汰阶段目标接近[14]，在此期间采用的过渡产品为HFCs，对于这一类产品国家还没有出台相关政策限制，R245fa（五氟丙烷)属于HFCs，由美国 Honeywell公司生产，美国环保局（EPA）已批准该制冷剂可作为新的环保型替代制冷剂[15]，该制冷剂性能优良，在高温热泵以及发泡剂等领域有着广泛的应用。

1 R245fa物性介绍

R245fa学名为 1,1,1,3,3-五氟丙烷，简称HFC-245fa，CAS登记号 460-73-1，化学分子式CF3CH2CHF2，R245fa具有零臭氧消耗潜能值（ODP）和较低的全球变暖潜势（GWP)，不含破坏臭氧层的氯原子，在大气中的寿命短。此外，HFC-245fa是一种非VOC物质，使用安全性能好，主要物理性质如下：相对分子质量为134 g/mol，沸点为 15.3 ℃，密度（20 ℃)为 1.32 g/ml，蒸汽压（20 ℃）为 123 kPa，无色挥发性液体，气味清新微甜，在常温下具有良好水热德定性，在常温常压下不可燃烧，毒性较低[16]，R245fa物性参数如表1所示。已经被提出替代R11，R114和R141b等中高温制冷剂，并且 R245fa在低压冷水机组、高温热泵和聚氨酯泡沫行业的应用具有良好前景。

2 国内外对R245fa研究现状

R245fa最主要的用途是作为氟利昂CFC-11和HCFC141b的替代发泡剂，是所有发泡剂中隔热性能最好的物质之一，还能应用于 ORC余热发电、阻燃剂、高温热泵以及换热工质等领域。

表1 R245fa物性参数

2.1 发泡剂

霍尼韦尔 Enovate-245fa发泡剂是一种液态氟化碳氢化合物（HFC-245fa,1,l,1,3,3-五氟丙烷），作为硬质保温泡沫的发泡剂而被研发，是HCFC-141b和其它全氟及无氟烃发泡剂的替代品。2009年，霍尼韦尔公司作为世界上最大的HFC-245fa生产商宣布其专利产品在海信科龙冰箱上得到大规模使用，年销售量增长率超过40%，这标志着在中国的推广进入一个新阶段。

2011年，中化蓝天公司与霍尼韦尔公司在中国成立合资公司生产 HFC-245fa，预期年产量为 1.3万吨，意味着HFC-245fa在中国巳进入快速发展期。HFC-245fa发泡技术现阶段较为成熟[17]，我国正在加速淘汰HCFCs（氢氯氟碳烃），HFC-245fa作为一种过渡型产品属于 HFCs（氢氟碳烃），国内氟化企业正在掀起HFC-245fa的投资热潮，行业将以现有的12,000吨为新起点爆发增长，全面实现国产化，进而推动需求增长。

我国自2010年完全淘汰第1代发泡剂CFC-11（氟碳烃）之后，2011-2015年期间第2代发泡剂HCFC-141b与环戊烷成为CFC-11的替代品广泛应用于冰箱、冷柜及热水器等领域。伴随国家环保要求和能效标准提升，HFC-245fa作为过渡型替代品，成为替代环戊烷与HCFC-141b的第3代发泡剂。

由于霍尼韦尔公司 HFC-245fa制备专利已于2015年7月5日到期，同时国家对于HFCs暂时没有政策限制，专利的解禁或将打破原有外企垄断的劣势，国产化将使得价格更加亲民，有利于市场推广。

HFC-245fa总体性能较好（流动性、密度分布、脱膜时间、泡沫质量等），与其他发泡剂相比具有低沸点、低导热性、保温性能优良、价格亲民等优点，能耗与HFC-141b相近且比其泡沫稳定，老化速度比HFC-141b慢，与多元醇溶性较好，被认为是最有前途的新一代环保聚氨酯发泡剂[18]。

HFC-245fa作为第3代新型发泡剂，虽然满足了高能效的要求，但是环保方面碳排放“非 0”，预计HFCs未来也会采取HCFCs淘汰方式，逐渐受到政策法规的限制，被下一代高效、环保产品所替代。不过从当前全球形势看，HFCs还在广泛应用，今后几年或将成为HFC-245fa产品周期的增长期。HFC-245fa在2015年1月～10月的出口情况如图1所示，出口国家如图2所示。

图1 HFC-245fa在2015年1月～10月的出口情况

图2 HFC-245fa在2015年1月～10月的出口国家

2.2 ORC余热发电

以低品位热能驱动的有机朗肯循环发电系统，能够实现将低品位热能（工业余热、太阳能、地热能等）转变为电能[19]，进而提高热力系统总体热效率，是降低污染排放的有效途径之一。

传统的以水为工质的朗肯循环由于工作压力低、膨胀机出口工质处于两相区等问题难以将低温余热充分利用，有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle，ORC）的出现正好解决了这一问题，近年来ORC引起了越来越广泛的关注。

ORC的应用工况一般为85 ℃～200 ℃的工业余热，在其应用工况下选用制冷剂的原则为保证夹点温差大于0 ℃，谢攀等在对R290、CF3I、R134a、R600、R601、R245ca以及R245fa的热效率比较时发现[20]，在工况温度90 ℃～200 ℃时，R245fa的性能仅次于R600、R601，但是由于R600以及R601易燃，易与空气形成爆炸性混合物，因此推荐使用R245fa。R245fa是一种不易燃，不易爆并且热力性能优良的流体，在余热回收领域被大量应用，该工质甚至比欧洲采用 HFC替代物戊烷的温室效应都要低15%。以R245fa为工质研制的高温热泵系统在15 ℃进水情况下，可将水加热到80 ℃。

在ORC余热回收领域，R245fa在90 ℃时回收热效率最高，优于其他单一或混合工质[21-22]。采用R245fa作为循环工质的余热发电系统流程如图3所示（图中I～III为状态点）。

前人对于在ORC系统中采用R245fa作为工质做了大量的研究。WANG等[23]将ORC系统应用至汽车尾气的回收，分析比较了R11、R141b、R113、R123、R236ea、R245fa、R245ca和R600系统的热力性能，结果表明从循环的效率角度考虑，R11、R14lb、R600、R123、R245fa的性能明显优于其他工质，而考虑安全性和环保性，R245fa更适合作为循环工质。QUOILIN等[24]以回收废热为目的，以R245fa、R123、n-butane、n-pentane、R1234yf、Solkatherm及HFE7000为工质，对ORC系统的热力性能及经济性研究，结果表明对于同样的工质，目标函数（经济效益、热效率）根据蒸发温度会得到不同的最优工作条件，输出净功最大点并不与最小的单位设备费用相联系。TIAN等[25]分析以内燃机排气余热为热源，以热效率、膨胀比、单位质量烟气净输出功、大气分布图记录系统（APR，Air profile Recording）为评价指标，综合比较了20种工质 ORC系统的热力性及经济性，结果表明R141b，R123及 R245fa有最大的热效率及净输出功，同时具有最低的 APR。HEBERLE等[26]利用ORC 系统回收 120 ℃的地热资源，使用R227ea/R245fa非共沸混合物作为工质，通过改变混合物组分、热源温度及冷凝水温差的情况下比较系统的第二定律效率，结果表明使用混合工质使得ORC系统效率得到提高。DATLA等[27]通过比较R1233zd和R245fa发现对于低GWP以及高效的循环系统而言，R245fa更适合低温有机朗肯循环系统。上述实验结果表明R245fa应用在ORC系统中具有较好的热力性能、经济性、热效率良好、较低的APR等特点。

采用有机朗肯循环进行高效回收余热的关键之一为选用合适的工质，刘美丽等[28]针对热源温度为 120 ℃～220 ℃的区间内对 R123、R600、R1233zd(E)这4种工质为研究对象，通过对50 kW的 ORC系统进行运行分析并结合模拟进行计算，分析了蒸发压力、蒸发温度以及过热度对 ORC系统的热效率的影响，实验结果表明在工质温度处于100 ℃～150 ℃、热源温度为 120 ℃～220 ℃这个区间内 R245fa性能较好。莫依璃等[29]为进一步利用140 ℃的工业余热，提升混合工质有机朗肯循环的热能性能，分别采用 R245fa与 R141b、DME及R601a形成3种不同的混合工质，通过单位质量的烟气净输出功及㶲效率为指标，分析了工质配比对系统性能的影响。实验结果表明在混合工质潜热较小的组分质量为 0.5～0.9时系统单位的烟气净输出功最大，蒸发温度越高，系统的㶲效率越高，R245fa-R601a比其他两种混合工质的性能更适合实际应用，技术回报周期比其他混合工质高。

SALEH[30]采用 R245fa、R600和 R123这 3种工作进行 ORC系统模拟分析，模拟结果表明各工质均只能在亚临界状态运行，系统的热效率以及输出功随着蒸发压力的上升呈现增加的趋势，R245fa由于系统运行蒸发压力较大而产生较大的热效率，从乏气冷凝的难易角度认为 R245fa是最合适的工质。倪渊等[31]以低温烟气余热的优化设计为目标，采用R245fa和R610a两者作为组分，分别对不同质量下的两种制冷剂进行配比，实验结果表明在循环过程中采用R245fa/R610a（0.6/0.4）比其他配比和纯工质的性能更优，同时在系统中增加 R245fa的质量能够有效降低 APR（单位电功所需换热面积）和LEC（单位电能产出成本），从而提高系统的经济性。刘轩[32]以R245fa及HFE-7100作为工质对 ORC系统进行了研究，实验结果表明：当热源温度不变，液位高度、工质泵转速及蒸发温度维持在一个稳定值时系统的运行较为稳定，当热源的温度低于373.15 K时，HFE-7100的系统最大输出功远小于R245fa。

图3 R245fa有机朗肯循环系统流程图

2.3 高温热泵

在石油、化工以及建材等行业的生产过程中存在大量的工业废热，如果将这些余热资源直接排放至室外环境不仅仅造成了环境破坏同时还极大地浪费资源，工业热泵作为回收余热资源的重要技术手段已经成为当前研究的重点。常温热泵技术（冷凝温度低于 50 ℃）在市场中应用已经较为成熟，为了满足工业需求，拓宽工业热泵的应用范围，高温热泵应运而生，高温热泵与常温热泵的区别在于高温热泵能使热水出水温度达到 85 ℃以上，高温热泵能将20 ℃～55 ℃的低品位余热资源进行制热，大大节约了能源的利用，寻找环境友好、热能循环性能优良的工质成为高温热泵的研究重点和难点之一。

高温热泵技术由于其高效节能、保护环境、有利于可持续发展等优势在在国内外获得了极大关注。日本的Super Heat Pump Energy Accumulation System项目、美国IEA热泵中心和IIR的热泵发展计划以及欧洲的大型热泵研究计划中，热泵均为重点研究内容之一。我国许多大学和研究单位也开展了对高温热泵系统[33]及工质的研究。高温热泵蒸汽系统的推广应用，必须选择合适的循环工质，高温热泵应用的主要领域及特点如表2所示。

相比于常温热泵而言，高温热泵很难找到一种既具有良好循环性能又环境友好的工质，高温热泵所采用的工质直接决定了热泵系统循环性能的优劣。对于工质初步筛选的基本原则是臭氧破坏指数（ODP）、温室效应指数（GWP）和大气寿命（Atmospheric Life Time，ALT）尽可能小，油溶性好，化学性质稳定，对环境危害小，不可燃。由于考虑到系统蒸发温度等工况，因此用于高温热泵工质的临界温度（Tc）应尽可能地高，这是与一般热泵工质要求所不同的。刘炳伸等[34]利用RefProp9.0的工质统计功能，选取 R123、R141b、R245ca和R245fa作为系统的循环工质，通过冷凝压力、排气温度、单位容积制冷量、COP等对比发现 R245fa的单位容积制热量最高，压缩比适中，排气温度较低，且不会出现湿压缩的问题，循环特性良好。该工质唯一不足的是在较高温度下（冷凝温度大于133.5 ℃）冷凝压力偏高，须注意机组的耐压性。考虑到另外3种工质的不足，R245fa仍是最优先推荐应用于高温热泵蒸汽系统的工质。ZHANG等[35]对高温热泵非共沸混合工质的研究表明，由37%的R152a以及63%的R245fa组成的混合工质最适合用做高温热泵的循环介质。GOKTUN[36]通过理论计算提出HFE245cb、HCFC235ca、HFC-245fa等中高温热泵工质适用于蒸发温度 90 ℃、冷凝温度 150 ℃的热泵工况。大量实验结果表明，R245fa应用在高温热泵系统中具有循环性能良好、压缩比适中、单位容积制热量较高等特点。

过去一段时间人们一直在寻找制冷剂来替代CFCs类制冷剂，但效果不太理想。马利敏等[37]采用冷凝温度为 80 ℃～110 ℃的高温热泵工况范围内对R245fa进行理论循环和实验研究，实验结果表明在工况范围内循环性能高于传统工质CFC114，在实际循环运行当中R245fa高温热泵的性能随着工况温度的增加而增加，实验最高热输出温度为 102 ℃。张圣君等[38]在冷凝温度 100 ℃～130 ℃范围内对 HFCS及HCFCS物质在两级压缩的方式下对高温热泵的工质进行理论筛选，实验结果表明R245fa、R123在两级压缩完全冷却系统的性能优良，R245fa、R245ca在两级压缩不完全冷却系统中的综合理论循环性能良好，综合考虑R245fa适用于做高温热泵的工质。吴青平等[39]研究了R245fa在高温热泵中的应用，利用R245fa/R134a和R245fa/R600a组成的混合物进行高温热泵实验，实验结果表明在给定的工况温度下R245fa/R134a的混合近似于理想混合，该混合工质经济性和热能性能均较好，因此该混合工质是替代CFC-114应用于高温热泵的最佳选择。王怀信等[40]采用R245fa/ R600组成一种新的混合工质MB85，对MB85和纯工质R245fa进行实验研究，实验结果表明当冷凝温度大于90 ℃时混合工质MB85的COP高于纯工质R245fa，当冷凝温度小于90 ℃对比不明显，除了排气温度高于纯工质外，混合工质 MB85性能均由于纯工质R245fa。曹志勇等[41]以寻找中高温热泵适用工质为研究目标，进行了新工质的筛选，以及在冷凝温度为 60 ℃～140 ℃的中高温热泵工况范围内的理论与实验循环性能研究，在冷凝温度为60 ℃～140 ℃内对 25种工质进行理论循环对比，实验结果表明HFC245fa的综合性能优于其他工质，该工质温度适用范围广，循环性能优良，在冷凝温度为 102.1 ℃时工作压力只有 1.39 MPa，完全符合系统安全运行的限制范围，说明该工质具有更高温度运行的潜力。

表2 高温热泵主要应用领域及特点

2.4 阻燃剂

有阻燃作用[42]的元素是周期表中第VII族的氟、氯、溴、碘。含卤素化合物的阻燃机理包含两个方面：化学抑制和物理抑制，化学抑制的机理是卤素阻燃剂在高温下分解反应，释放出HX，HX与火焰中链反应活化性物质OHo、O00等作用，使游离基浓度降低，从而减缓或者终止燃烧链式反应，达到阻燃目的。物理抑制机理是卤素化合物发生热分解，吸收部分热量以达到冷却降温的作用，同时释放出不可燃气体HX，因其比重大于空气，排走空气形成屏障，从而达到减缓或者终止燃烧的目的。YANG等[43]对R245fa、R600a、R152a、R134a进行阻燃实验，其中实验装置如图4所示，实验结果如图5所示，实验结果表明在电打火（点火能约为100 J）的情况下，点火能的形式以及点火源形式对可燃工质燃爆极限的影响较大，R245fa对碳氢类可燃工质的阻燃性较差，但是对HFC类的阻燃效果较好，主要原因是HFC类制冷剂在燃烧过程中自身也能产生有阻燃作用的Fo游离基，强化了阻燃效果。

图4 燃爆极限测试装置

图5 混合气体燃爆极限示意

3 沸腾与冷凝换热实验研究进展

R245fa可以作为水平管[44]、倾斜管、螺杆膨胀机、热回收装置等的换热工质。国内外许多研究者利用 R245fa作为换热工质对其进行了沸腾换热以及冷凝换热实验研究，以下对两种换热实验研究进行整理归类。

3.1 沸腾换热实验研究进展

到目前为止，国际上的一些学者对于R245fa的基本物性、毒性、可燃性以及化学稳定性等做了一定的研究工作，但是对于R245fa的换热性能机理研究还处于起步阶段。黄晓艳等[45]对R245fa在水平光管内流动沸腾换热进行研究，通过加热水质量流速、工质质量流速、蒸发温度以及干度对局部换热系数的影响，结果表明在相同蒸发温度及加热水质量流速下，随着工质质量流速增大，管内流动沸腾换热系数迅速升高，在相同工质质量流速及蒸发温度下，随着加热水质量流速的增大，管内流动沸腾换热系数升高，R245fa流动沸腾换热管路系统如图6所示，流动沸腾换热实验段测点布置图如图7所示。CONG等[46]通过实验研究在光滑的水平管内纯工质R245fa及其混合物的流动沸腾换热特性，在循环系统中分别测定了不同蒸汽质量、表面质量流速、管壁热流密度和蒸发压力下的流动沸腾换热系数和压降，结果表明在蒸发压力和管壁热流密度保持不变的情况下，R245fa的质量流量在(256～414) kg/(s·m2)范围内增大时，沸腾换热系数升高。BORTOLIN等[47]对R245fa在圆形微通道内进行沸腾换热的研究，结果表明工质在圆管内的沸腾过程是由于加热辅助设备对入口温度的控制。AGOSTINI等[48]对R245fa在高热流沸腾工况下的传热特性进行研究，结果表明，在热通量(3.6～19,002) W/cm2，质量流量(281 kg/m2～150,102) kg/m2时工质的出口蒸汽品质从0%上升至 78%。ONG 等[49]对 R34a、R236fa以及R245fa在圆形微通道内进行沸腾实验研究，通过实验研究发现，流体的性质对于流体的传热特性有显著的影响。在低蒸汽品质下，R134a的传热系数最高，其次是R236fa，最低的是R245fa，在高蒸汽品质下强制对流换热占主导地位，R245fa的传热系数随之增加。THOME等[50]研究工质 R134a、R236fa和R245fa在 1.030 mm微管内的传热性能，研究表明R245fa在圆管内具有良好的沸腾传热性能。

图6 R245fa流动沸腾换热管路系统

图7 流动沸腾换热实验段测点布置图

3.2 冷凝换热实验研究进展

刑峰等[51]研究了R245fa在大尺度斜管内的凝结换热特性，其中冷凝换热实验系统回路如图8所示，实验管段测点布置如图9所示。倾斜管内有机工质冷凝换热在工业中得到了广泛应用，实验工况为R245fa质量流速(200～700) kg/m2s，入口干度 0.1～0.9，相应的弗劳德数为 0.174～2.153，实验段入口饱和温度55.5 ℃，实验段倾角从垂直向下变化到垂直向上，θ分别为 0、±4˚、±8˚、±15˚、±30˚、±45˚、±60˚和±90˚，实验结果表明：冷凝传热系数随倾角增大有上升趋势，且在弗劳德数远小于1时，上升趋势明显，随着弗劳德数增大至1并继续增大，上升趋势逐渐消失。STEFAN 等[52]对 R245fa与 R134a在直径为2.3 mm的微管内的换热进行研究，实验工况为制冷剂的质量流量、热通量、蒸汽质量分别为(50～700) kg/m2 s、(5～55) kW/m2、0.05～0.99，实验研究涉及工质表面质量流速与冷凝温度的变化，实验结果表明 R245fa在微管道中的换热性能（相等热通量）优于R134a。刘林顶[53]通过对螺杆膨胀机中R134a和R245fa两种工质利用Matlab进行了计算，结果表明两种工质在给定热源条件下R134a在低温段的性能要好于R245fa，而R245fa在高温段的性能更优。SHU等[54]对R123及R245fa作为热回收的工质进行研究，结果表明在不同的条件下R245fa比R123的性能更加优越，膨胀比更小。XIE等[55]采用 R245fa作为换热工质研究在内径为14.81 mm、管长 1,200 mm的通道中通过实验分析得到冷凝换热系数同时受到工质质量流量以及倾斜角度的影响，同时管壁的接触面积能够增加换热系数。HONG[56]采用1.4 mm的水平微管对R245fa和R1234ze进行性能对比实验，通过改变工质质量流量、冷却水温度以及冷却水流量发现 R245fa的换热效率比 R1234ze高 21%。FEDERICO[57]对R245fa进行喷射模拟与实验，通过实验数据与模拟进行对比，发现误差在10%以内，两者达到较好的吻合。AMALFI[58]研究表明在冷凝温度为90 ℃时，R245fa传热性能高于 R236fa等相似制冷剂。PIKE-WILSON[59]研究R245fa在1.1 mm圆管内的流动性能，实验表明 R245fa在小尺度圆管内表面张力远小于水。GIANFRANCO等[60]对许多0 ODP制冷剂进行研究，研究表明R245fa与R245ea具有较好的换热性能与流动性能。BRAIMAKIS[61]的研究表明，R245fa在低转速汽轮机运转中具有很好的性能并可以适应相对较高的温度。

图8 冷凝换热实验系统回路

图9 实验管段测点布置示意图

4 未来研究和发展

从目前研究的情况目前研究的情况来看，制冷剂的发展应该符合生态环境可持续发展的要求。R245fa作为一种零ODP和低GWP的制冷剂，热力性能优越，绿色环保并且不会对臭氧层造成破坏。国内外对于新型环保制冷剂 R245fa的研究还处于起步阶段，在发泡剂、ORC以及高温热泵领域的应用较为成熟，但是在空调系统中应用的还较少。随着R245fa国产化速度的加快，R245fa在中国将会得到广泛的应用。未来新型环保工质 R245fa的研究方向主要是在高温热泵中的应用以及与润滑油进行混合及可燃性研究、在强化管中提高换热系数的换热实验研究及与其他制冷剂进行配比的混合工质物性研究。此外，在当前的政策法规条件下，R245fa在ORC系统以及高温热泵领域的应用将会更好地发挥其特性。

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Research Status and Prospect of New Environmental-friendly Refrigerant of R245fa

LIU Shengchun*, HUO Yujie, DAI Baomin
(Key Technology Laboratory of Refrigeration in Tianjin, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China)

The physical properties of the new environmental-friendly refrigerant of R245fa was introduced, and the application of R245fa in the fields of foaming agent, flame retardant, ORC (Organic Rankine Cycle) waste heat power generation, high temperature heat pump and heat transfer medium at home and abroad was summarized. Finally, the prospect of the development of the refrigerant was put forward. With the progress of the study on the R245fa practical application technology, the environmental-friendly refrigerant of R245fa has a good future in the high temperature heat pump and ORC waste heat recovery.

Environmental protection; Refrigerant; R245fa

10.3969/j.issn.2095-4468.2017.04.202

*刘圣春（1976-），男，副教授，博士。研究方向：制冷系统优化及节能、自然工质替代、强化换热。联系地址：天津市北辰区光荣道 409号天津商业大学机械工程学院制冷与空调工程系，邮编：300134。联系电话：13920682426。E-mail：liushch@tjcu.edu.cn。