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。

在阐述目前国内外HCFCs替代形势的基础上,对热泵空调及冷冻冷藏系统典型HCFCs制冷剂R22和其传统替代制冷剂（R410A,R407C,R404A,R507A）,以及低温室效应R22替代物（R161,R290,RTJU4,R32,R717及R1234yf）的热力性能、循环性能及其可燃特性进行对比与分析。结果表明,R161,R290,RTJU4,R717,R32不仅具有零ODP较低GWP值的优势,其热力学及传热学特性也优于传统的HCFCs替代物,其中部分工质在一定的应用条件下具有较好的循环性能。R32,R1234yf和RTJU4的可燃性较小;RTJU4在系统循环性能上具有较明显的优势;R717具有较好热力学、传热学和循环特性,经进一步的系统和部件改进也具有较强的替代潜力。

制冷空调领域内使用量最大的HCFCs制冷剂目前正处于加速淘汰的阶段,替代品、替代技术路线的选择至关重要。本文介绍R32,R1234yf（R1234ze）,ZCI系列和DYR系列等新型合成类替代制冷剂的最新研究进展,从基本热物性、传热特性、理论循环、机组性能等多个角度与最主要的HCFCs制冷剂R22进行对比,并分析部分替代品的应用前景,为我国制冷空调行业制冷剂替代工作提供参考。

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。

热泵热水机组因其具有较好的节能性,日益受到热水器市场关注,本文在制冷剂R744与R22的热物性的对比基础上,对以R744为工质和以R22为工质的热泵热水机组从理论热力学循环,机组系统部件及结构、除霜控制等进行了对比分析,并分别对以R744为工质和以R22为工质的热泵热水机组样机在GB/T21362-2008的名义工况下进行了测试比较,试验结果表明以R744为工质的热泵热水机组COP比以R22为工质的热泵热水机组约高5%,并且以R744为工质的热泵热水机组可以实现65℃以上的高出水温度。

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。

总结了R22、R410A以及R32的大量文献并分别比较了三者的循环性能，其中针对在我国广泛推广的R32制冷剂所面临的排气温度过高的问题做了综述，并由此搭建了以R32做制冷剂的变频滚动转子式水冷机组实验台，利用AHRI标准空调工况设计试验，旨在降低压缩机排气温度的同时，亦到达系统高性能系数。研究结果表明：（1）相比于R410A制冷剂，在我国成本更低、系统循环性能更优的R32将作为R22的长期替代制冷剂来进行更加广泛而深入的研究。（2）AHRI标准空调工况下，R32的COP变化速率最佳，排气温度最高，且R410A与R22分别只占R32排气温度的36.3%与55%，但可通过不增加成本的湿压缩方法大幅降低R32的排气温度。（3）本文所建立的R32转子式制冷系统实验台可通过控制压缩机吸气口干度的方式来解决压缩机排气温度过高的问题，同时通过大量试验数据能够得出最...