Performance Analysis of Low-GWP Refrigerant Mixture Used in Automotive Heat-Pump Air Conditioner

Sun Sainan; Zhang Huilin; Zhao Feng; Geng Zihai; Zhu Yucheng; Hu Peng

doi:10.12465/issn.0253-4339.20250101001

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Performance Analysis of Low-GWP Refrigerant Mixture Used in Automotive Heat-Pump Air Conditioner

更新时间：2026-03-12

- Performance Analysis of Low-GWP Refrigerant Mixture Used in Automotive Heat-Pump Air Conditioner
- Journal of Refrigeration Vol. 47, Issue 1, Pages: 119-126(2026)
- 作者机构：
  
  1.比亚迪汽车工业有限公司深圳 518118
  2. 中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥 230027
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Natural Science Foundation of China(52176171)
- DOI：10.12465/issn.0253-4339.20250101001
  CLC： TB61⁺2;TB657.2
- CSTR：XXXXX.XX.XXX.20250101001
- Received：01 January 2025，
  
  Revised：2025-01-23，
  
  Accepted：14 March 2025，
  
  Published：16 February 2026
- 稿件说明：
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孙赛男,张惠林,赵峰等.低GWP混合工质用于汽车热泵空调的性能研究[J].制冷学报,2026,47(01):119-126.

Sun Sainan,Zhang Huilin,Zhao Feng,et al.Performance Analysis of Low-GWP Refrigerant Mixture Used in Automotive Heat-Pump Air Conditioner[J].Journal of Refrigeration,2026,47(01):119-126.
孙赛男,张惠林,赵峰等.低GWP混合工质用于汽车热泵空调的性能研究[J].制冷学报,2026,47(01):119-126. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20250101001. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20250101001.

Sun Sainan,Zhang Huilin,Zhao Feng,et al.Performance Analysis of Low-GWP Refrigerant Mixture Used in Automotive Heat-Pump Air Conditioner[J].Journal of Refrigeration,2026,47(01):119-126. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20250101001. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20250101001.

摘要

对比分析了R134a、R1234yf、R290、R410A和8种含阻燃剂R1216的混合工质的基础热物性和汽车热泵空调工况下的循环性能，包括R1216分别与R1234ze（E）、R152a、R1234yf、R290和R1270组合的5种二元混合物和3种三元混合物R1234yf/R161/R1216、R134a/R161/R1216、R1123/R32/R1216。结果表明：8种混合工质满足GWP均小于150，温度滑移小于3 ℃，具有较好的环保性能和运行稳定性；R152a/R1216（60/40）的热物性和循环性能接近R134a，且制热COP提升约11%；R290/R1216（60/40）、R1270/R1216（60/40）、R1234yf/R161/R1216（40/40/20）和R134a/R161/R1216（10/50/40）表现出较高的单位容积制冷/热量，与R134a的相对值在113%~180%；R1123/R32/R1216（60/20/20）的制冷COP相对R134a和R410A仅84%和93%，但单位容积制冷/热量最大，且分别优于R410A约104%和109%。上述混合工质在电动汽车热泵等移动式小型制冷系统上具有一定的应用前景，但实际应用及推广还需要进一步的实验验证。

Abstract

The basic thermophysical properties and cycle performances of refrigerant mixtures are compared and analyzed in automotive heat pumps. The following mixtures are analyzed： R134a， R1234yf， R290， R410A， and eight mixtures containing flame retardant R1216， including five binary mixtures comprising R1234ze（E）， R152a， R1234yf， R290， and R127 with R1216 and three ternary mixtures， R1234yf/R161/R1216， R134a/R161/R1216， and R1123/R32/R1216. The results show that all the mixtures are environmentally friendly and stable in operation， with Global Warming Potential （GWP） values lower than 150 and temperature glide lower than 3 ℃. R152a/R1216 （60/40） has similar thermophysical properties and cycle performance when compared to R134a and exhibits an approximately 11% increase in the heating coefficient of performance （COP）. R290/R1216 （60/40）， R1270/R1216 （60/40）， R1234yf/R161/R1216 （40/40/20）， and R134a/R161/R1216 （10/50/40） exhibit higher volumetric cooling/heating capacities， ranging from 113% to 180% that of R134a. R1123/R32/R1216 （60/20/20） has a lower cooling COP than R134a and R410A by 84% and 93%， respectively. However， it has the highest volumetric performance， outperforming R134a and R410A by approximately 104% and 109%， respectively. These refrigerant mixtures may be applied to small mobile cooling systems such as electric-vehicle heat pumps； however， further experimental validation is necessary for their application and promotion.

关键词

Keywords

references

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