ES2948899T3

ES2948899T3 - Mezclas de refrigerantes de bajo GWP

Info

Publication number: ES2948899T3
Application number: ES18812106T
Authority: ES
Inventors: John Edward Poole; Richard Powell
Original assignee: RPL Holdings Ltd
Current assignee: RPL Holdings Ltd
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2023-09-21
Anticipated expiration: 2038-11-26
Also published as: CA3083557A1; PL3704203T3; ES2929910T3; TW201927997A; UA128086C2; HUE060410T2; KR20200090230A; PT3704203T; HRP20230599T1; LT3704203T; IL274899B2; BR112020009956A2; JP7296961B2; DK3704203T3; RU2020120152A; CY1125660T1; US11459497B2; HUE062111T2; CO2020006343A2; MX2020005455A

Abstract

Composiciones refrigerantes no inflamables y que no agotan la capa de ozono con un PCG inferior a 1050 que pueden sustituir al HFC404A, HFC507 y HFC410A en sistemas de refrigeración y aire acondicionado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Mezclas de refrigerantes de bajo GWP

La presente invención se refiere a composiciones de refrigerantes que pueden ser utilizadas en bombas térmicas para bombear calor desde una temperatura más baja a una más alta mediante la aportación de trabajo. Cuando estos dispositivos son utilizados para generar temperaturas más bajas suelen llamarse enfriadores o aires acondicionados. Cuando se utilizan para producir temperaturas más altas, se suelen denominar bombas de calor. El mismo dispositivo puede suministrar calefacción o refrigeración en función de las necesidades del usuario. Este tipo de bomba térmica puede denominarse bomba de calor reversible o aire acondicionado reversible.

Los clorofluorocarbonos (CFC), como el CFC-12 y el R502, y los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), como el HCFC-22, han sido utilizados ampliamente como refrigerantes, pero migran a la estratósfera donde son descompuestos por la luz ultravioleta para producir átomos de cloro que destruyen la capa de ozono. Estas Sustancias que Agotan la Capa de Ozono (ODS) están siendo sustituidas por alternativas que no agotan la capa de ozono, tales como los hidrofluorocarbonos (HFC), que no son inflamables, son eficientes y tienen baja toxicidad. En determinadas aplicaciones, en concreto, pero no específicamente, los sistemas de refrigeración a baja temperatura que suelen utilizarse en los supermercados, el R502 fue el principal refrigerante elegido debido en gran medida a su menor temperatura de descarga en comparación con el R22. Como consecuencia del acuerdo medioambiental mundial para proteger la capa de ozono incorporado en el Protocolo de Montreal, el R502 se prohibió y fue sustituido en gran medida por las mezclas de HFC R404A y R507. No obstante, el R404A y el R507, aunque que son excelentes refrigerantes en términos de eficiencia energética, no inflamabilidad, baja toxicidad y propiedades termodinámicas, sin embargo, tienen Potenciales de Calentamiento Global (GWP) que están situados en el extremo superior de los HFC habitualmente utilizados.

En esta memoria descriptiva, el valor numérico de un Potencial de Calentamiento Global (GWP) se refiere a un horizonte temporal integrado (ITH) de 100 años, tal como figura en el Cuarto Informe de Evaluación (AR4) del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático.

Aunque el R22, que ha sido ampliamente utilizado en los sistemas de aire acondicionado, tiene una capacidad mucho menor de destruir el ozono en comparación con los CFC, está siendo retirado gradualmente en virtud del Protocolo de Montreal. El R410A, que no agota la capa de ozono, ha demostrado ser un excelente sustituto del R22 en los nuevos equipos de aire acondicionado, incluidos los sistemas divididos, pero ahora también está siendo retirado gradualmente porque su elevado GWP (2088) significa que ya no es aceptable desde el punto de vista medioambiental.

La UE y otros territorios han impuesto cuotas y/o impuestos de GWP para reducir progresivamente la disponibilidad del R404A, del R507 y del R410A. Estas acciones tienen dos consecuencias fundamentales. En primer lugar, habrá escasez de estos refrigerantes disponibles para dar mantenimiento a los equipos existentes y cargar nuevos equipos, lo que perturbará a las industrias de refrigeración y aire acondicionado. En segundo lugar, el precio del refrigerante restante aumentará rápidamente a medida que la oferta no pueda satisfacer la demanda. Sin refrigerantes de sustitución, los equipos críticos, por ejemplo, para la conservación de alimentos en los supermercados y la climatización de los hospitales, pueden dejar de funcionar con graves repercusiones sociales.

La composición de R404A es:

R125 44%;

R143a 52%; y

R134a 4%

(GWP = 3922)

La composición de R507 es:

R125 50%; y

R143a 50%

(GWP = 3985)

La composición de R410A es:

R125 50%; y

R32 50%

(GWP = 2088)

El documento de patente WO2017/151488 divulga composiciones de refrigerantes que comprenden HFC-32, HFC-125, HFO-1234yf, HFC-134a y CO².

El documento de patente WO2016/156812 divulga una composición que comprende R12520-35%, R3220-35%, R1234ze(E) 25-50% y R227ea 1-10%.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de refrigeración que consiste esencialmente en:

dióxido de carbono 1-35%

un HFO seleccionado del grupo que consiste en: R1234yf y R1234ze(E) y mezclas

de los mismos 30-92%

R32 1-30%

R125 1-30%

R227ea 1-15%

en el que los porcentajes son en masa y se seleccionan de los intervalos citados hasta un total del 100%.

En esta memoria descriptiva, los porcentajes u otras cantidades se expresan en masa, a menos que se indique lo contrario. Las cantidades se seleccionan de los intervalos indicados para totalizar el 100%.

La expresión "que consiste en" se utiliza en esta memoria descriptiva para referirse a las composiciones que incluyen únicamente los ingredientes mencionados, sin tener en cuenta las cantidades mínimas de cualquier impureza.

La expresión "que consiste esencialmente en" se utiliza en esta memoria descriptiva para referirse a las composiciones que consisten en los ingredientes citados con la posible adición de cantidades pequeñas de cualquier otro ingrediente que no altere sustancialmente las propiedades refrigerantes esenciales de la composición. Estas composiciones incluyen composiciones que consisten en los ingredientes citados. Las composiciones que consisten en los ingredientes citados pueden ser particularmente ventajosas.

La presente invención se refiere a las mezclas de bajo GWP, que, en particular, pero no exclusivamente, son composiciones que pueden sustituir al R404A, al R507 y al R410A en sistemas de refrigeración y aire acondicionado existentes, modificados o nuevos. Se facilita la operación continua de los sistemas existentes y modificados. Las mezclas tienen Potenciales de Agotamiento de la Capa de Ozono nulos, de modo que no tengan efectos adversos sobre el ozono estratosférico. La invención también proporciona composiciones que pueden seguir utilizándose en caso de endurecimiento progresivo de las restricciones de GWP, al mismo tiempo que minimizan el coste para el usuario.

La presente invención se refiere particularmente a composiciones de refrigerantes que tienen valores de GWP en el intervalo de 0,5 a 1050. Los valores en este intervalo son significativamente más bajos que los del R404A, el R507 y el R410A. Las composiciones ilustrativas pueden tener clasificaciones de seguridad ASHRAE de A1 (baja toxicidad/no inflamable) o A2L (baja toxicidad/ligeramente inflamable). Las composiciones pueden poseer eficiencias energéticas y capacidades de refrigeración al menos comparables a las de los fluidos que sustituyen. Las composiciones pueden tener presiones operativas máximas no superiores a 3 bares (300 kPa), preferentemente 2 bares (200 kPa) más a 45 °C que los refrigerantes que podrían sustituir. Las composiciones con GWP relativamente altos tienden a ser no inflamables (A1), mientras que las composiciones con GWP más bajos tienden a ser ligeramente inflamables (A2L). En el caso de los equipos existentes, puede haber poco margen para realizar modificaciones físicas. Por lo tanto, la no inflamabilidad (A1) es fundamental para su uso en equipos existentes. Es posible que se requieran composiciones con valores de GWP más altos. Para los equipos existentes, cuando sea posible realizar modificaciones y, sobre todo, en el caso de nuevas instalaciones diseñadas para aprovechar sus propiedades ventajosas, entonces son preferentes las mezclas con menor GWP, incluso si tienen una calificación A2L.

El término "deslizamiento" ha sido definido anteriormente como la diferencia de temperatura entre el punto de burbuja y el punto de rocío a la presión constante especificada. Esto puede denominarse deslizamiento "intrínseco" del refrigerante. Definido de esta manera, el "deslizamiento" es una propiedad puramente termodinámica de un refrigerante y es independiente del equipo y de las condiciones operativas.

En el condensador, donde el refrigerante pasa del punto de rocío al punto de burbuja al condensarse, el deslizamiento observado es una combinación del deslizamiento intrínseco del refrigerante más el deslizamiento inducido por la caída de presión necesaria para mantener el flujo de refrigerante.

En un evaporador donde una parte del refrigerante ya se ha evaporado en el dispositivo de expansión, por ejemplo, una válvula o un tubo capilar, una mezcla bifásica entra en el evaporador. En este caso, el deslizamiento es la diferencia entre la temperatura de entrada y el punto de rocío. Esta diferencia puede depender de las condiciones operativas. El deslizamiento observado será el deslizamiento intrínseco del refrigerante menos el deslizamiento causado por la caída de presión en el evaporador necesaria para mantener el flujo de refrigerante. Se puede utilizar un deslizamiento del evaporador medido o calculado en condiciones específicas.

En esta memoria descriptiva, los deslizamientos de temperatura bajo las condiciones operativas especificadas para el equipo se pueden clasificar de la siguiente manera:

1. Deslizamiento insignificante menos de 0, 5 K

2. Deslizamiento pequeño de 0,5 K a 2,0 K

3. Deslizamiento intermedio más de 2,0 K a 5,0 K

4. Deslizamiento amplio más de 5 K a 10,0 K

5. Deslizamiento muy amplio más de 10,0 K

Las composiciones de la presente invención pueden tener un deslizamiento de temperatura amplio o muy amplio. Las composiciones ejemplares pueden consistir esencialmente en CO², un HFO con un punto de ebullición normal inferior a -15 °C y uno o más de R32, R227ea, R134a y R125. HFO ejemplares son R1234yf y R1234ze(E). Estos fluidos pueden proporcionar una combinación de presiones de vapor adecuadas para formular reemplazos de R404A, R507 y R410A con baja inflamabilidad y baja toxicidad. Pueden proporcionar composiciones en las que la inflamabilidad de los HFO y el R32 se puede compensar parcial o totalmente con la presencia de los gases no inflamables CO², R125 y R227ea. Además, los gWp relativamente altos de R125 y R227ea y el GWP moderado de R32 pueden compensarse con los GWP muy bajos de CO²y HFO.

Las realizaciones ejemplares de la presente invención proporcionan composiciones de refrigerantes que permiten que el equipo continúe operando a presiones adecuadas para su uso con R404A, R507 o R410A. Estas realizaciones proporcionan refrigerantes de reemplazo para dar servicio a equipos existentes y cargar equipos nuevos. Este objeto puede lograrse con composiciones que tengan GWP que no excedan 1050. Inicialmente, una cuota reducida de GWP de la UE puede proporcionar una latitud adecuada para las composiciones de acuerdo con la presente invención que tengan propiedades termodinámicas y de inflamabilidad que les permitan adaptarse a los diseños existentes de equipos que usan R404A, R507 y R410A con pocas o ninguna modificación. Esto es ventajoso porque una composición de actualización minimiza el costo para el propietario del equipo.

A medida que las regulaciones de GWP reducen aún más el suministro, puede resultar difícil proporcionar suficiente refrigerante para satisfacer las demandas del mercado usando composiciones de actualización. Sorprendentemente, hemos descubierto que las composiciones con GWP de menos de 800, que, en sí mismas, no tienen las propiedades termodinámicas para ser fluidos de actualización, pueden ser usadas, por ejemplo, en el servicio anual, para rellenar el refrigerante remanente en una unidad que contiene R404A, R507 o R410A, lo que permite que el equipo continúe operando, por ejemplo, durante al menos 5 años, a pesar de pequeñas fugas persistentes. Tales composiciones pueden ser denominadas como "extensores". Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un extensor con GWP de menos de 300, que se puede usar como refrigerante para dar servicio a equipos existentes a medida que las regulaciones de GWP se vuelven más estrictas. Estas composiciones pueden permitir el uso continuo de tecnología y equipos existentes, evitando así el alto costo de reemplazo de equipos que aún funcionan o el costo de desarrollar nuevas tecnologías.

Si bien los hidrocarburos, el amoníaco y el dióxido de carbono (CO²) son refrigerantes técnicamente viables para los sistemas de refrigeración y aire acondicionado, y tienen un GWP considerablemente menor que el de los HFC, no son sustitutos directos del R507 y del R410A, ya que tienen desventajas inherentes que van en contra de su uso general, especialmente en zonas públicas, tales como los supermercados. Los hidrocarburos altamente inflamables solo pueden utilizarse de forma segura junto con un circuito de refrigeración secundario, que reduce la eficiencia energética y aumenta los costes, o con pequeñas cargas, lo que limita en gran medida el trabajo de refrigeración máximo para el que se pueden utilizar. Incluso cuando se han tomado estas precauciones de seguridad, los refrigerantes de hidrocarburos y el amoníaco han causado daños en los edificios, lesiones y la muerte. El CO²debe utilizarse en estado transcrítico en el lado de alta presión del sistema para permitir la expulsión del calor al aire ambiente. Las presiones suelen superar los 100 bares (10 MPa), lo que resulta de nuevo en una penalización energética y también un coste de capital significativamente mayor en comparación con los sistemas convencionales que usan R404A, R507 y R410A. El amoníaco es notablemente tóxico. Las fugas de las instalaciones de refrigeración industriales pueden causar la muerte y lesiones. Debido a estas propiedades adversas, los hidrocarburos, el amoníaco y el CO²no se pueden adaptar a las unidades de R404A, R507 o R410A existentes.

Las composiciones ejemplares tienen valores de GWP directos inferiores a aproximadamente 1050. Los valores de GWP están ampliamente registrados en la literatura, por ejemplo, los publicados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) o los informes del IPCC.

Las realizaciones ventajosas de la presente invención consisten esencialmente en mezclas de dióxido de carbono y R1234ze(E) y/o R1234yf, R125, R134a R227ea y R32, en las proporciones actualmente reivindicadas, en las que las composiciones tienen clasificaciones de seguridad de A1 o A2L, de conformidad con la Norma 34 de ASHRAE, al mismo tiempo que proporcionan efectos y rendimientos de refrigeración similares o superiores a los de los refrigerantes a los que pretenden reemplazar, pero con presiones operativas máximas que les permiten ser utilizados con componentes de equipos presurizados clasificados para R404A, R507 o R410A. Las composiciones de la presente invención se pueden usar para reemplazar total o parcialmente un refrigerante, por ejemplo, R404A, R410A o R507. Las composiciones se pueden usar para actualizar completamente el equipo existente o para recargar el equipo existente, por ejemplo, después de una fuga gradual. Alternativamente, las composiciones se pueden usar como refrigerantes en equipos nuevos u originales (OEM).

En una primera realización ejemplar, la composición se puede usar en equipos de aire acondicionado que operan a una temperatura de evaporación en el intervalo de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 15 °C, por ejemplo, de aproximadamente 2 °C a aproximadamente 15 °C, por ejemplo, el equipo diseñado para uso con R410A.

En una segunda realización ejemplar, la composición se puede usar en equipos de refrigeración de baja temperatura que operan a una temperatura de evaporación, por ejemplo, de aproximadamente -15 °C a aproximadamente -20 °C, por ejemplo, con equipos diseñados para su uso con R404A o R507.

Las composiciones ejemplares de la presente invención son capaces de retener las propiedades del refrigerante existente, cuando se usan en combinación con el refrigerante existente o como reemplazo completo del refrigerante existente. Se pueden lograr las siguientes propiedades.

El GWP del refrigerante debe ser menor que el GWP del refrigerante original.

La capacidad de refrigeración del refrigerante debe ser similar, por ejemplo (±20%) a la del refrigerante original. Esto es importante para que el equipo funcione adecuadamente en un entorno caliente.

La presión de descarga no debe superar la calificación de presión máxima del equipo.

La temperatura de descarga no debe superar significativamente la temperatura de descarga para la que está diseñado el equipo. Si la temperatura de descarga es excesiva, la vida útil del equipo puede verse reducida. Es una ventaja que las composiciones de acuerdo con la presente invención pueden tener temperaturas de descarga que son más bajas que las esperadas siguiendo un cálculo estándar, por ejemplo, usando el procedimiento del Ciclo D de Nist. Las composiciones ejemplares pueden tener temperaturas de descarga que son más bajas que los valores calculados y, por ejemplo, de aproximadamente 5 °C a 10 °C por encima de los valores medidos para R404A, R507 o R410A.

El consumo de energía del equipo cuando se usa el refrigerante de reemplazo no debe ser significativamente mayor, por ejemplo, no más del 20% más alto en comparación con el consumo de energía cuando se usa el refrigerante original.

Las composiciones ejemplares pueden tener la ventaja adicional de que no son azeótropos o similares a los azeótropos. Las composiciones preferidas hierven en un intervalo de temperatura superior a aproximadamente 10 °C, por ejemplo, más de 20 °C.

Es una creencia habitual que es necesaria una composición similar a un azeótropo. Los presentes inventores han descubierto inesperadamente que las composiciones similares a azeótropos no son necesarias y pueden ser desventajosas. Este descubrimiento es especialmente útil cuando se utiliza un intercambiador de calor directo (DX), en el que el aumento progresivo de la temperatura depende del deslizamiento del refrigerante.

En equipos condensadores que utilizan una composición de refrigerante, en la presente invención, el deslizamiento de la caída de presión es en la misma dirección que el deslizamiento del refrigerante, de manera que los efectos son aditivos.

En contraste, en un evaporador, el deslizamiento de la caída de presión es en la dirección opuesta al deslizamiento del refrigerante, de modo que los dos efectos pueden cancelarse parcial o completamente. Un evaporador enfría, por ejemplo, una corriente de aire o una corriente de líquido en un intervalo que varía desde una temperatura más alta hasta una temperatura más baja. Si el deslizamiento de temperatura del refrigerante que se evapora es significativamente mayor que el intervalo de enfriamiento requerido, entonces la eficiencia de la unidad puede verse comprometida. Preferentemente, el deslizamiento debe ser igual o menor que el intervalo.

El deslizamiento del evaporador inducido por la presión puede actuar en oposición al deslizamiento intrínseco del refrigerante para producir un deslizamiento observado que sea aceptable para un intervalo de enfriamiento requerido.

En el caso de que la disponibilidad de R404A, R507 y R410A de alto GWP pueda verse restringida por las regulaciones de gases fluorados de la UE y una legislación mundial similar luego de la ratificación de la Enmienda de Kigali al Protocolo de Montreal, es posible que cantidades insuficientes de estos refrigerantes estén disponibles para dar servicio a los equipos existentes. Las modificaciones importantes de los equipos existentes que usan R404A, R507 y R410A pueden tener un coste prohibitivo. La UE está limitando la disponibilidad al reducir aún más las cuotas de GWP para los proveedores a partir de 2018. Las realizaciones ejemplares de la presente invención pueden superar la limitación de la cuota al proporcionar refrigerantes que comprenden HFO, CO₂y R227ea que se pueden usar para "recargar" las unidades de R404A, R507 y R410A, permitiéndoles operar durante al menos cinco años más. Por lo general, los equipos de refrigeración comercial pierden del 5 al 20% de su carga de refrigerante cada año y se recargan con refrigerante nuevo en su servicio anual. Sorprendentemente, hemos descubierto que mezclas que comprenden dióxido de carbono, R1234yf y/o R1234ze(E), R227ea, R32, R125 y, opcionalmente, R134a, se pueden añadir al R404A, R507 o R410A, que quedan en una bomba térmica después de una fuga, para permitir la operación continua del dispositivo. Tales composiciones se denominan "extensores", es decir, prolongan la vida útil de las unidades a las que se añaden. Debido a que la mayoría de las instalaciones existentes no están diseñadas para manejar refrigerantes inflamables (A2), los extensores son refrigerantes A1 no inflamables. Para garantizar una operación eficaz, las composiciones requieren capacidades de succión y temperaturas operativas máximas comparables a los refrigerantes a los que reemplazan. Preferentemente, los GWP de las composiciones de extensores deben ser inferiores a 800 y preferentemente inferiores a 300, para maximizar la cantidad de refrigerantes disponibles para recargar dentro de las limitaciones de las cuotas impuestas por el gobierno.

De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de extensor refrigerante de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención.

R227ea tiene un GWP relativamente alto de 3220 pero no es inflamable y tiende a destilarse conjuntamente con R1234ze(E) y R1234yf, lo que ayuda a la formulación de mezclas no inflamables. Por el contrario, el R32 tiene un GWP más bajo (675), pero es inflamable. Dado que se requieren mezclas de extensores no inflamables, puede ser ventajoso omitir el R32 para maximizar la cantidad de R227ea que se puede añadir para garantizar la no inflamabilidad. Para mezclas con un GWP que no supere un GWP de 800, el contenido máximo de R227ea puede ser de aproximadamente -24,8%; para un GWP que no supere los 500, la cantidad máxima de R227ea puede ser de aproximadamente 15,5%; y para un GWP que no supere los 300, el máximo puede ser de aproximadamente 9,2%.

En realizaciones, la cantidad de R227ea puede estar en el intervalo de 4% a 15%.

Generalmente, las fugas de refrigerante pueden ser pequeñas (5 a 20% por año) lo que permite recargar en un servicio anual. Sin embargo, pueden ocurrir pérdidas catastróficas de refrigerante cuando se pierde la mayor parte de la carga, lo que esencialmente requiere un reemplazo completo del refrigerante original. Las composiciones descritas anteriormente, como extensores, pueden utilizarse para este propósito, si es necesario, modificando las unidades para que sean compatibles con las propiedades físicas específicas de estas mezclas. Sin embargo, las composiciones pueden resultar en temperaturas de descarga excesivas en los condensadores y evaporadores si los sistemas no se pueden modificar. En estas circunstancias, se prefieren las composiciones que tienen temperaturas de descarga inherentemente aceptables, volúmenes específicos de succión, una clasificación de seguridad A1 y presiones operativas máximas para permitir su uso en equipos R404A, R507 o R410A existentes. Sorprendentemente, hemos descubierto que esta combinación preferida de propiedades se puede lograr mediante composiciones que comprenden R32, R125, R1234yf, R1234ze y R227ea, como se reivindica en la presente invención.

La presente invención puede permitir el reemplazo de R404A, R507 y R410A, los refrigerantes más utilizados en equipos de refrigeración y aire acondicionado, proporcionando una reducción sustancial en GWP superior al 80%, con mezclas que tienen un GWP entre 1 y 800 sin ninguna reducción del rendimiento, incluida la eficiencia energética y la capacidad.

Una composición de refrigerante ejemplar puede consistir esencialmente en lo siguiente:

dióxido de carbono 5-20% un HFO seleccionado del grupo que consiste en: R1234yf y R1234ze(E) y mezclas de los mismos 30-92% R32 5-30% R125 5-30% R227ea 4-15% R134a 0-15% en el que los porcentajes son en masa y se seleccionan de los intervalos citados hasta un total del 100%.

Una composición de refrigerante ejemplar que se puede usar para reemplazar total o parcialmente al R404A, R507 o R410A consiste o consiste esencialmente en:

R125 6-23%

dióxido de carbono 6-20%

R1234ze 55-68%

R227ea 6-15%

R32 6-20%

R125 6-20%

dióxido de carbono 6-18%

R1234ze 55-67%

R227ea 7-15%

R32 7-20%

R125 9,5%

dióxido de carbono 8%

R1234ze 65%

R227ea 8%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa.

Una composición de refrigerante ejemplar puede consistir o consistir esencialmente en uno de los siguientes: (a)

R125 9,5%

dióxido de carbono 9%

R1234ze 58%

R227ea 7%

R32 9,5%

R134a 7%

en el que los porcentajes son en masa.

(b)

R125 11%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 57%

R227ea 7%

R32 11%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(c)

R125 18%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 44%

R227ea 6%

R32 17%

R134a 4%

en el que los porcentajes son en masa.

(d)

R125 11%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 55%

R227ea 7%

R32 11%

R134a 5%

en el que los porcentajes son en masa.

(e)

R125 13%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 53%

R227ea 7%

R32 13%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(f)

R125 13%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 55%

R227ea 7%

R32 13%

R134a 1%

en el que los porcentajes son en masa.

(g)

R125 14%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 51%

R227ea 7%

R32 14%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(h)

R125 14%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 55%

R227ea 7%

R32 13%

R134a

en el que los porcentajes son en masa.

(i)

R125 10,5%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 57%

R227ea 7%

R32 10,5%

R134a 4%

en el que los porcentajes son en masa.

(j)

R125 10,5%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 58%

R227ea 7%

R32 10,5% R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(k)

R125 11,5%

dióxido de carbono 10%

R1234ze 57%

R227ea 7%

R134a 3%

R32 11,5%

(l)

R125 11,5%

dióxido de carbono 10%

R1234ze 56%

R227ea 8%

R32 11,5%

R134a 3%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 o R410A, puede consistir o consistir esencialmente en uno de los siguientes:

(a)

R125 19%

dióxido de carbono 10%

R1234ze 44%

R227ea 3%

R32 17%

R134a 7%

en el que los porcentajes son en masa.

(b)

R125 18%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 44%

R227ea 7%

R32 11%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 o R410A, puede consistir o consistir esencialmente en:

R125 1-30%

dióxido de carbono 1-30%

R1234yf 35-70%

R227ea 1-10%

R32 1-30%

R134a 0-15%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A y R507, puede consistir o consistir esencialmente en:

R125 5-30%

dióxido de carbono 5-25%

R1234yf 50-70%

R227ea 2-10%

R32 5-30%

R125 6-27%

dióxido de carbono 6-20%

R1234yf 55-70%

R227ea 3-10%

R32 6-27%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A y r507, puede consistir o consistir esencialmente en:

R125 7-25%

dióxido de carbono 7-20%

R1234yf 58-69%

R227ea 5-10%

R32 7-25%

R125 7-23%

dióxido de carbono 7-20%

R1234yf 58-68%

R227ea 6-10%

R32 7-20%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A y ^r507, puede consistir o consistir esencialmente en:

R125 7-20%

dióxido de carbono 7-18%

R1234yf 59-67%

R227ea 7-10%

R32 7-20%

R125 9,5%

dióxido de carbono 8%

R1234yf 65%

R227ea 8%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización un extensor o una nueva alternativa de equipo para R410A, puede consistir o consistir esencialmente en:

R125 9-25%

dióxido de carbono 7-20%

R1234yf 35-60%

R227ea 2-10%

R32 9-25%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R410A, puede consistir o consistir esencialmente en:

R125 12-23%

dióxido de carbono 8-20%

R1234yf 35-55%

R227ea 3-10%

R32 12-23%

R125 19%

dióxido de carbono 16%

R1234yf 41%

R227ea 5%

R32 19%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 o R410A, puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 1-35%

un HFO seleccionado del grupo que consiste en:

R1234yf y HFO1234ze(E) o mezclas de los mismos, 30-95%

R32 1-30%

R125 1-30%

y R227ea 1-15%

y mezclas de los mismos,

Una composición de refrigerante ejemplar no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 o R410A. puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 10-30%

un HFO seleccionado de:

R1234yf o R1234ze(E) o mezclas de los mismos 45-85%

R227ea 5-15%

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 o R410A. puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 10-25%

un HFO seleccionado de:

R1234yf o R1234ze(E) y mezclas de los mismos 60-83%

R227ea 5-12%

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A o R507, puede consistir o consistir esencialmente en: dióxido de carbono 22%

R227ea 9%

y R1234ze(E) o R1234yf 69%

en el que los porcentajes son en masa.

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un extensor o una nueva alternativa de equipo para R410A, puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 21-30%

R1234ze(E) 60-71%

R227ea 7-10%

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un extensor o una nueva alternativa de equipo para 410A, puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 25%

R227ea 9%

y R1234ze(E) o R1234yf 66%

en el que los porcentajes son en masa.

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que puede ser adecuada como reemplazo para R404A o R507 en equipos de refrigeración, puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 10-20%

y un HFO seleccionado de:

R1234yf y R1234ze(E) o mezclas de los mismos 90-80%

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que es adecuada como reemplazo para R404A o R507 en equipos de refrigeración, puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 10-30%

R1234ze 70-90%

en el que los porcentajes son en masa.

dióxido de carbono 15-25%

R1234ze 75-90%

en el que los porcentajes son en masa

dióxido de carbono 15%

R1234ze 85%

en el que los porcentajes son en masa

dióxido de carbono 20%

R1234ze 80%

en el que los porcentajes son en masa

dióxido de carbono 12-23%

R1234yf 77-88%

en el que los porcentajes son en masa.

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que es adecuada como reemplazo para R410A en equipos de aire acondicionado, puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 12-20%

y un HFO seleccionado de:

R1234yf y R1234ze(E) o mezclas de los mismos 80-88%

dióxido de carbono 15-23%

R1234yf 77-85%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 6-23%

dióxido de carbono 6-20%

R1234ze 55-68%

R227ea 6-15%

R32 6-20%

R125 6-20%

dióxido de carbono 6-18%

R1234ze 55-67%

R227ea 7-15%

R32 7-20%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A y ^r507, puede consistir o consistir esencialmente en:

R125 14%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 55%

R227ea 7%

R32 13%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 9,5%

dióxido de carbono 8%

R1234ze 65%

R227ea 8%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 9,5%

dióxido de carbono 9%

R1234ze 57%

R227ea 15%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 9,5%

dióxido de carbono 9%

R1234ze 58%

R227ea 14%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 12-23%

dióxido de carbono 8-20%

R1234ze 35-55%

R227ea 3-10%

R32 12-23%

R125 19%

dióxido de carbono 16%

R1234ze 41%

R227ea 5%

R32 19%

en el que los porcentajes son en masa.

dióxido de carbono 1-35%

R1234yf 15-45%

R1234ze 15-50%

y, opcionalmente, R32, R125 y R227ea o mezclas de los mismos, en las que los porcentajes de los componentes, incluidos los componentes opcionales, son en masa y se seleccionan de los intervalos citados hasta un total del 100%.

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 y R410A, puede consistir o consistir esencialmente en:

R125 19%

dióxido de carbono 16%

R1234ze 20%

R1234yf 21%

R227ea 5%

R32 19%

en el que los porcentajes son en masa.

Una composición de refrigerante ejemplar puede consistir o consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 1-35% un HFO seleccionado de R1234yf y HFO1234ze(E) o mezclas de los mismos, 30-95% y opcionalmente, R32, R125, R134a y R227ea o mezclas de los mismos, en las que los porcentajes de los componentes son en masa y se seleccionan de los intervalos citados hasta un total del 100%.

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, puede consistir esencialmente en:

dióxido de carbono 1-35%

un HFO seleccionado de R1234yf y HFO1234ze(E) o mezclas de los mismos, 30-95%

y opcionalmente, R32 1-30%

R125 1-30%

R134a 1-30%

y R227ea 1-15%

o mezclas de los mismos,

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 o R410A, puede consistir esencialmente en:

R125 1-30%

dióxido de carbono 1-30%

R1234yf 30-70%

R134a 2-30%

R32 1-30%

y opcionalmente R227ea 1-10%

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R410A, puede consistir esencialmente en:

R125 12-23%

dióxido de carbono 8-20%

R1234yf 30-55%

R134a 7-25%

R32 12-23%

y opcionalmente R227ea 3-10%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R410A, puede consistir esencialmente en:

R125 18%

dióxido de carbono 16%

R1234yf 31%

R134a 17%

R32 18%

en el que los porcentajes son en masa y alcanzan un total del 100%.

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 o R410A, puede consistir esencialmente en: dióxido de carbono 1-35%

un HFO seleccionado de R1234yf y R1234ze(E) o mezclas de los mismos, 30-95%

y opcionalmente, R32 1-30%

R125 1-30%

R134a 1-30%

y opcionalmente R227ea 1-10%

o mezclas de los mismos,

Una composición de refrigerante ejemplar, no reivindicada actualmente, que se puede usar para proporcionar un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A, R507 o R410A, puede consistir esencialmente en: dióxido de carbono 10-30%

un HFO seleccionado de R1234yf o R1234ze(E) o mezclas de los mismos 30-85%

R134a 3-25%

y opcionalmente R227ea 5-15%

R125 1-30%

dióxido de carbono 1-30%

R1234ze 30-70%

R134a 1-30%

R227ea 1-15%

R32 1-30%

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A y R507, puede consistir esencialmente en:

R125 5-30%

dióxido de carbono 5-25%

R1234ze 30-68%

R134a 2-15%

R227ea 2-15%

R32 5-30%

R125 13%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 53%

R227ea 3%

R134a 7%

R32 13%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 14%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 51%

R227ea 3%

R134a 7%

R32 14%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 6-20%

dióxido de carbono 6-18%

R1234ze 30-63%

R134a 5-10%

R227ea 7-15%

R32 7-20%

R125 9,5%

dióxido de carbono 9%

R1234ze 58%

R227ea 7%

R134a 7%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa.

Una composición de refrigerante ejemplar, que se puede usar para proporcionar un reemplazo de actualización, un extensor o una nueva alternativa de equipo para R404A y ^r507, puede consistir esencialmente en:

R125 10,5%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 57%

R227ea 7%

R134a 4%

R32 10,5%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 10,5%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 58%

R227ea 7%

R134a 3%

R32 10,5%

en el que los porcentajes son en masa.

R125 9-25%

dióxido de carbono 6-20%

R1234ze 30-60%

R134a 2-30%

R227ea 2-10%

R32 9-25%

R125 19%

dióxido de carbono 10%

R1234ze 44%

R134a 7%

R227ea 3%

R32 17%

R125 18%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 44%

R134a 3%

R227ea 7%

R32 17%

R125 18%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 44%

R134a 4%

R227ea 6%

R32 17%

R125 12-23%

dióxido de carbono 8-20%

R1234ze 30-55%

R134a 5-25%

R227ea 3-10%

R32 12-23%

R125 12-23%

dióxido de carbono 8-20%

R1234ze 30-55%

R134a 5-25%

R32 12-23%

R125 13-21%

dióxido de carbono 10-18%

R1234ze 30-45%

R134a 8-20%

R32 13-20%

R125 18%

dióxido de carbono 16%

HFO-1234ze 31%

R134a 17%

R32 18%

dióxido de carbono 1-35%

R1234yf 15-45%

HFO-1234ze 15-50%

y, opcionalmente, R32, R125, R134a y R227ea o mezclas de los mismos, en las que los porcentajes de los componentes, incluidos los componentes opcionales, son en masa y se seleccionan de los intervalos citados hasta un total del 100%.

Aunque las mezclas anteriores han sido descritas como mezclas adicionales para las unidades existentes que usan R404A, R507 y R410A, también se pueden usar como reemplazos completos en algunos casos, si es necesario modificando las unidades para que sean compatibles con las propiedades físicas específicas de estas mezclas.

La presente invención permite el reemplazo de R404A, R507 y R410A, los refrigerantes más comúnmente utilizados en equipos de refrigeración y aire acondicionado, proporcionando una reducción sustancial en GWP superior al 80% con mezclas que tienen un GWP entre 1 y 500, y sin ninguna reducción del rendimiento, incluida la eficiencia energética y la capacidad.

Cada mezcla que sea objeto de la presente invención puede ser utilizada en una bomba térmica lubricada por un aceite que contenga oxígeno, por ejemplo, POE o PAG, o mediante dichos aceites mezclados con un lubricante hidrocarbonado hasta en un 50%, por ejemplo, un aceite mineral, alquilbenceno o polialfaolefina.

La invención se describe adicionalmente por medio de ejemplos, pero no en ningún sentido limitativo.

Ejemplo 1

Las composiciones de refrigerantes que se muestran en la Tabla 1 fueron evaluadas como reemplazos para R410A tanto en equipos nuevos como existentes.

Tabla 1

Se usó una unidad de aire acondicionado dividida reversible Toshiba, modelo RAS-137SAV-E3, que contenía 0,8 kg de R410A para enfriar una habitación y se monitorizó usando sensores de temperatura y de presión colocados con un medidor de corriente para registrar el consumo de energía eléctrica del compresor. Los datos recopilados se muestran en la Tabla 2a.

I(A) es la corriente en amperios consumida por el compresor.

T1 es el sensor ubicado en la corriente de aire que sale del evaporador.

T2 es el sensor ubicado dentro de la habitación.

T3 es el sensor ubicado en la corriente de aire a la salida del condensador.

T4 es el sensor ubicado en la corriente de aire que ingresa al condensador.

T5 es el sensor ubicado en la descarga de refrigerante del compresor.

P1 es la presión de succión del compresor.

Tabla 2a

El R410A se reemplazó por 0,8 kg de la Mezcla 1 con la composición que se muestra en la Tabla 1 y el dispositivo se volvió a encender para enfriar la habitación. Los datos recopilados se muestran en la Tabla 2b.

Tabla 2b

A continuación, se extrajo la Mezcla 1 del dispositivo, que luego se recargó con 0,8 kg de la Mezcla 2. El dispositivo se encendió nuevamente para enfriar la habitación y los datos recopilados se muestran en la Tabla 2c.

Tabla 2c

Los datos muestran que tanto la Mezcla 1 como la Mezcla 2 son reemplazos efectivos de actualización para R410 en una típica unidad de aire acondicionado dividida. La Mezcla 1 es especialmente preferida porque tiene un menor consumo de corriente y, por lo tanto, un menor consumo de energía en comparación con R410A. En otras palabras, la Mezcla 1 es más eficiente que R410A.

Ejemplo 2

Las composiciones de refrigerantes que contienen R1234ze(E) y R1234yf, que se muestran en la Tabla 2, se evaluaron como reemplazos potenciales para R410A en unidades de aire acondicionado al modelar sus rendimientos usando simulaciones de ciclo basadas en datos termodinámicos generados por REFPROP v10 de NIST. Los resultados demostraron que las Mezclas 3 a 6 son reemplazos aceptables para R410A. Los caudales fueron similares para que los tubos de expansión capilar, que se encuentran comúnmente en las unidades de aire acondicionado divididas más pequeñas, continúen operando correctamente, evitando así modificaciones costosas. Las presiones operativas máximas, que ocurrieron en el condensador, no fueron más de 2 bar (200 kPa) superiores a las del R410A en condiciones comparables, lo que está dentro de la clasificación típica de una unidad de aire acondicionado dividida. Las temperaturas de descarga fueron de 15 °C, o menos, superiores a las del R410A, evitando la descomposición térmica de los lubricantes o el daño a otros componentes. Los GWP de las mezclas fueron inferiores a 1000, por lo que 1 tonelada de una mezcla puede reemplazar más de 2 toneladas de R410A y permanecer dentro del límite de GWP impuesto por la UE.

Tabla 3

Ejemplo 3

La composición de refrigerante, Mezcla 7, que se muestra en la Tabla 4, fue evaluada como reemplazo para R404A en la unidad existente.

Tabla 4

La prueba de una composición en una unidad real puede llevar varios días para evaluar su rendimiento. Por lo tanto, la selección inicial de candidatos generalmente se lleva a cabo usando un programa informático para modelar el ciclo de refrigeración de Rankine, usando como entrada las propiedades termodinámicas de la composición y parámetros operativos importantes, para generar criterios clave de rendimiento como salida. Este tipo de programa es empleado ampliamente en toda la industria de la refrigeración. Los rendimientos de R404A y de la Mezcla 7 se modelaron en condiciones similares típicas de un armario congelador de refrigeración comercial, con un modelo de ciclo, utilizando REFPROP v l0 de NIST que proporciona datos termodinámicos. Dado que la Mezcla 7 tiene deslizamientos de temperatura muy amplios en el evaporador y el condensador, se seleccionaron las temperaturas del punto medio de los intervalos de deslizamiento para que fueran representativas de las temperaturas de evaporación y condensación. Los parámetros de entrada y salida se resumen en la Tabla 5.

Tabla 5

Aunque la Mezcla 7 tiene un GWP mucho más bajo que R404A, y su presión máxima (descarga) es aceptable como una actualización para R404A, los resultados del modelo indicaron que el rendimiento de la Mezcla 7 fue inferior a de R404A en ciertos aspectos clave.

La temperatura de descarga del compresor es 38,4 °C más alta para la Mezcla 7 que para R404A, lo que podría reducir seriamente la fiabilidad y la vida útil del compresor. El caudal másico de la Mezcla 7 es un 68,4% inferior al de R404A, por lo que para un congelador u otra unidad de refrigeración con un dispositivo de expansión de tubo capilar fijo, el caudal de la Mezcla 7 sería demasiado grande y podría inundar el evaporador, lo que puede dar como resultado una temperatura de evaporación demasiado alta y también la inundación del evaporador, lo que a su vez podría provocar que el líquido regrese al compresor, lo que podría causar daños.

El deslizamiento muy amplio del evaporador de 13,5 K dio como resultado que la temperatura de salida del refrigerante del evaporador (-18,4 °C) estuviera por encima de la temperatura máxima necesaria para mantener los alimentos congelados por debajo de -18 °C.

El deslizamiento muy amplio del condensador de la Mezcla 7 (25,1 K) dio como resultado una temperatura de salida del condensador de 17,5 °C en comparación con 29,9 °C para R404A. Sobre la base de que la temperatura de salida debía estar al menos aproximadamente 5 K por encima de la temperatura del aire ambiente para garantizar una transferencia de calor adecuada del refrigerante hacia el aire, entonces es posible que el R404A deba enfriarse con aire ambiente a 25 °C e inferior, mientras que la Mezcla 7 solo funcionaría si la temperatura ambiente fuera inferior a 12 °C, un valor poco realista para un congelador comercial en un supermercado.

La capacidad de refrigeración por succión calculada de la Mezcla 7 fue solo del 68,4%. Esto indicó que R404A no sería capaz de mantener los alimentos en el intervalo de temperatura requerido de -23 °C a -18 °C, especialmente en ambientes altos. Los cálculos predijeron que la Mezcla 7 no podría ser un reemplazo de actualización para R404A. Sorprendentemente, hemos descubierto que la Mezcla 7 es una buena modificación para R404A en una unidad real, al contrario de lo que se predijo usando los cálculos convencionales.

Un armario congelador de exhibición AHT, modelo Paris 250(-) tipo LE228, que contenía 0,276 kg de R404A, se cargó con 182 kg de hielo contenido en botellas de plástico de 50 * 1,5 L, 1 * 3 L y 13 * 8 L para simular contenido típico del congelador. El congelador se hizo funcionar hasta que alcanzó y mantuvo una temperatura constante, según lo registrado por su sensor de temperatura incorporado. También se midió la temperatura del aire ambiente, la temperatura de descarga del gas del compresor, la presión de succión, la presión de descarga, la temperatura del gas de succión, justo antes del compresor, y el consumo de corriente de la unidad. Los resultados se registraron en la Tabla 6 después de que el congelador estuvo funcionando durante 29,7 horas. El R404A luego fue reemplazado por un peso similar de Mezcla 7 y los resultados se registraron después de 29,8 horas de operación.

Tabla 6

Los resultados muestran que la Mezcla 7 es capaz de mantener la temperatura del congelador en, o por debajo de, su clasificación de diseño de -18 a -23 °C lograda con R404A. El hecho de que la Mezcla 7 mantenga una temperatura más baja que el R404A indica que tiene una mejor capacidad de enfriamiento que el R404A y, por lo tanto, será aceptable para temperaturas ambiente altas.

Sorprendentemente, la temperatura de descarga de la Mezcla 7 fue solo 2,2 °C más alta que la del R404A, en contraste con la diferencia mucho mayor predicha a partir del cálculo del modelo.

Aunque el consumo de corriente (una medida de la entrada de energía eléctrica) es aproximadamente un 11% más alta para la Mezcla 7, esto es aceptable.

El período operativo de 29,8 horas mostró que la Mezcla 7 había alcanzado un estado estable y no había indicación de mal funcionamiento que pudiera estar asociado con un problema de evaporador inundado.

Ejemplo 4

Los rendimientos de las Mezclas 8 a 12, cuyas composiciones se muestran en la Tabla 7, se modelaron para un sistema de refrigeración de baja temperatura típico usando un programa de Ciclo de Rankine con datos termodinámicos generados por REFPROP v10 de NIST. El rendimiento de R404A se incluye a modo de comparación. Los resultados de la Tabla 7 indican que estas mezclas novedosas son reemplazos aceptables para la actualización de equipos que usan R404A.

Tabla 7

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición de refrigerante que consiste esencialmente en:

dióxido de carbono 1-35%

un HFO seleccionado del grupo que consiste en:

R1234yf y R1234ze(E) y mezclas de los mismos, 30-92%

R32 1-30%

R125 1-30%

R227ea 1-15%

R134a 0-15%

2. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en: dióxido de carbono 5-20%

un HFO seleccionado del grupo que consiste en:

R1234yf y R1234ze(E) y mezclas de los mismos, 30-92%

R32 5-30%

R125 5-30%

R227ea 1-15%

R134a 0-15%

3. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en:

R125 6-23%

dióxido de carbono 6-20%

R1234ze 55-68%

R227ea 2-15%

R32 6-20%

4. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 3, que consiste esencialmente en:

R125 6-20%

dióxido de carbono 6-18%

R1234ze 55-67%

R227ea 3-15%

R32 7-20%

5. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 4, que consiste esencialmente en:

R125 9,5%

dióxido de carbono 8%

R1234ze 65%

R227ea 8%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa.

6. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en una de las siguientes composiciones:

(a)

R125 9,5%

dióxido de carbono 9%

R1234ze 57%

R227ea 15%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa

(b)

R125 9,5%

dióxido de carbono 9%

R1234ze 58%

R227ea 14%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa

(c)

R125 19%

dióxido de carbono 16%

R1234ze 41%

R227ea 5%

R32 19%

en el que los porcentajes son en masa

7. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en:

R125 12-23%

dióxido de carbono 8-20%

R1234ze 35-55%

R227ea 3-10%

R32 12-23%

8. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en una de las siguientes composiciones:

(a)

R125 9,5%

dióxido de carbono 9%

R1234ze 58%

R227ea 7%

R32 9,5%

R134a 7%

en el que los porcentajes son en masa.

(b)

R125 11%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 57%

R227ea 7%

R32 11%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(c)

R125 18%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 44%

R227ea 6%

R32 17%

R134a 4%

en el que los porcentajes son en masa.

(d)

R125 11%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 55%

R227ea 7%

R32 11%

R134a 5%

en el que los porcentajes son en masa.

(e)

R125 13%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 53%

R227ea 7%

R32 13%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(f)

R125 13%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 55%

R227ea 7%

R32 13%

R134a 1%

en el que los porcentajes son en masa.

(g)

R125 14%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 51%

R227ea 7%

R32 14%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(h)

R125 14%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 55%

R227ea 7%

R32 13%

en el que los porcentajes son en masa.

(i)

R125 10,5%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 57%

R227ea 7%

R32 10,5%

R134a 4%

en el que los porcentajes son en masa.

(j)

R125 10,5%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 58%

R227ea 7%

R32 10,5%

R134a 3% en el que los porcentajes son en masa.

(k)

R125 11,5%

dióxido de carbono 10%

R1234ze 57%

R227ea 7%

R32 11,5%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(l)

R125 11,5%

dióxido de carbono 10%

R1234ze 56%

R227ea 8%

R32 11,5%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

9. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en una de las siguientes composiciones:

(a)

R125 19%

dióxido de carbono 10%

R1234ze 44

R227ea 3%

R32 17%

R134a 7%

en el que los porcentajes son en masa.

(b)

R125 18%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 44%

R227ea 7%

R32 17%

R134a 3%

en el que los porcentajes son en masa.

(c)

R125 18%

dióxido de carbono 11%

R1234ze 44%

R227ea 6%

R32 17%

R134a 4%

10. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en una de las siguientes composiciones:

(a)

R125 1-30%

dióxido de carbono 1-30%

R1234yf 35-70%

R227ea 1-10%

R32 1-30%

(b)

R125 5-30%

dióxido de carbono 5-20%

R1234yf 35-70%

R227ea 4-10%

R32 5-30%

11. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en:

R125 7-25%

dióxido de carbono 7-20%

R1234yf 58-69%

R227ea 5-10%

R32 7-25%

12. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en:

R125 9,5%

dióxido de carbono 8%

R1234yf 65%

R227ea 8%

R32 9,5%

en el que los porcentajes son en masa.

13. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en:

R125 19%

dióxido de carbono 16%

R1234yf 41%

R227ea 5%

R32 19%

14. Una composición de refrigerante, de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste esencialmente en:

R125 19%

dióxido de carbono 16%

R1234ze 20%

R1234yf 21%

R227ea 5%

R32 19%

en el que los porcentajes son en masa.

15. Una composición de refrigerante que consiste esencialmente en:

dióxido de carbono 1-35%

un HFO seleccionado del grupo que consiste en:

R1234yf, R1234ze(E) y mezclas de los mismos, 30-95%

R32 1-30%

R125 1-30%

R134a 1-15%

R227ea 1-15%