ES2595387T3 - Uso para calentamiento de combinaciones de E-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y CHF2CHF2 - Google Patents

Abstract

Un método para producir calentamiento que comprende condensar un fluido de trabajo vapor que comprende (a) E-CF3CH>=CHF y (b) CHF2CHF2; en un condensador, de modo que se produce un fluido de trabajo líquido; con la condición de que la relación en peso de E-CF3CH>=CHF a la cantidad total de E-CF3CH>=CHF y CHF2CHF2 en el fluido de trabajo es de 0,05 a 0,99; en donde el calentamiento se produce en una bomba de calor de alta temperatura que comprende dicho condensador, en donde la temperatura máxima de funcionamiento del condensador de la bomba de calor de alta temperatura es mayor que 55ºC, que comprende además (i) pasar un medio de transferencia de calor a través del condensador, de modo que dicha condensación del fluido de trabajo calienta el medio de transferencia de calor, y pasar el medio de transferencia de calor calentado desde el condensador a un cuerpo que se va a calentar, o (ii) pasar un fluido que se va a calentar a través de dicho condensador, calentando así el fluido, en donde el fluido es aire, agua o una parte de un procedimiento industrial.

Description

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DESCRIPCION

Uso para calentamiento de combinaciones de E-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y CHF2CHF2 Campo de la invencion

La presente descripcion se refiere a metodos para la produccion de calentamiento en donde la composicion del fluido de trabajo comprende E-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y tetrafluoroetanos. En particular, los metodos son para la produccion de calentamiento en bombas de calor de desplazamiento positivo y centnfugas que usan refrigerantes que contienen E-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y al menos un tetrafluoroetano.

Antecedentes de la invencion

Los metodos convencionales de produccion de calor, incluyendo quemar combustibles fosiles y generacion de calor por resistencia electrica, tienen desventajas de costes de operacion crecientes y bajo rendimiento energetico. Las bombas de calor proporcionan una mejora frente a estos metodos.

Las bombas de calor extraen calor a baja temperatura de alguna fuente disponible por evaporacion de un fluido de trabajo en un evaporador, comprimen el vapor de fluido de trabajo a mayores presiones y temperaturas y suministran calor a alta temperatura por condensacion del vapor de fluido de trabajo en un condensador. Las bombas de calor residencial usan fluidos de trabajo tales como R410A para proporcionar aire acondicionado y calefaccion a las casas. Las bombas de calor de alta temperatura que usan compresores de desplazamiento positivo o centnfugos usan diferentes fluidos de trabajo, tales como HFC-134a, HFC-245fa y CFC-114, entre otros. La eleccion del fluido de trabajo para una bomba de calor de alta temperatura esta limitada por la temperatura mas alta de funcionamiento del condensador necesaria para la aplicacion prevista y la presion resultante del condensador. El fluido de trabajo debe ser qmmicamente estable a la temperatura mas alta del sistema y debe generar una presion de vapor a la temperatura maxima del condensador que no supere la presion de trabajo maxima admisible de los componentes del equipo disponible (p. ej., compresores o intercambiadores de calor). El fluido de trabajo debe tener tambien una temperatura cntica mayor que la temperatura de condensacion establecida maxima.

El documento US 2008/0230738 describe diferentes composiciones para usar en sistemas de refrigeracion, aire acondicionado y bombas de calor, en donde las composiciones incluyen al menos una fluoroolefina, y en particular una mezcla de diferentes fluoroolefinas.

El documento US 2004/0256594 describe el uso de tetrafluoropropenos, en particular HFO-1234, en una variedad de aplicaciones. Los tetrafluoropropenos se pueden mezclar con otros componentes, incluyendo HFC-134.

Los costes energeticos crecientes, el calentamiento global y otros impactos medioambientales, en combinacion con el rendimiento energetico relativamente bajo de los sistemas de calentamiento que funcionan por combustion de combustibles fosiles y calentamiento de resistencias electricas, hace a las bombas de calor una tecnologfa alternativa atractiva. HFC-134a, HFC-245fa y CFC-114 tienen un potencial calentamiento global alto y el CFC-114 tambien tiene impacto en la destruccion de la capa de ozono. Son necesarios fluidos de trabajo con bajo potencial de calentamiento global, bajo potencial de destruccion de la capa de ozono, para usar en bombas de calor de alta temperatura. Senan particularmente ventajosos fluidos que permitan el funcionamiento del equipo de bomba de calor existente disenado para HFC-134a a temperaturas del condensador mas altas mientras que todavfa consiguen una capacidad de calentamiento adecuada.

Resumen de la invencion

La invencion incluye un metodo para producir calentamiento. El metodo comprende condensar un fluido de trabajo vapor que comprende (a) E-CF3CH=CHF y (b) CHF2CHF2; en un condensador, de modo que se produce un fluido de trabajo lfquido; con la condicion de que la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 en el fluido de trabajo es de 0,05 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82 o de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,80), en donde el calentamiento se produce en una bomba de calor de alta temperatura que comprende dicho condensador, en donde la temperatura maxima de funcionamiento del condensador de la bomba de calor de alta temperatura es mayor que 55°C, que comprende ademas (i) pasar un medio de transferencia de calor a traves de condensador, de modo que dicha condensacion del fluido de trabajo calienta el medio de transferencia de calor, y pasar el medio de transferencia de calor calentado desde el condensador a un cuerpo que se va a calentar, o (ii) pasar un fluido que se va a calentar a traves de dicho calentador, calentando asf el fluido, en donde el fluido es aire, agua o una parte de un procedimiento industrial.

La invencion tambien incluye un aparato de bomba de calor. El aparato de bomba de calor contiene un fluido de trabajo que comprende (a) E-CF3CH=CHF y (b) CHF2CHF2; con la condicion de que la relacion en peso de E- CFsCH=ChF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de 0,01 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82 o de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,80), en donde el aparato de bomba de calor es un aparato de bomba de calor de alta temperatura que puede producir temperaturas maximas de funcionamiento del condensador mayores que 55°C.

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La invencion tambien incluye un metodo para elevar la temperature maxima de funcionamiento del condensador factible en un aparato de bomba de calor adecuado para usar con el fluido de trabajo HFC-134a, con respecto a la temperature de funcionamiento maxima del condensador factible cuando se usa HFC-134a como el fluido de trabajo de la bomba de calor, a la vez que tambien se reduce el PCG del fluido de trabajo con respecto al HFC-134a. Este metodo comprende cargar la bomba de calor como se define en la reivindicacion 1 con un fluido de trabajo que comprende (a) E-CFsCH=CHF y (b) CHF2CHF2; con la condicion de que la relacion en peso de E-CF3CH=cHf a la cantidad total de E-CF3CH=CHf y CHF2CHF2 es de 0,05 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82 o de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,80).

La invencion tambien incluye un metodo para sustituir el refrigerante HFC-134a en una bomba de calor disenada para HFC-134a, por fluidos de trabajo que tengan menor PCG. Este metodo comprende proporcionar un fluido de trabajo sustituto que comprende (a) E-CFsCH=CHF y (b) CHF2CHF2; con la condicion de que la relacion en peso de E-CFsCH=CHF a la cantidad total de E-CFsCH=CHF y CHF2CHF2 es de 0,05 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82 o de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,80), en donde dicha bomba de calor comprende un compresor centnfugo, en donde la temperatura maxima de funcionamiento del condensador de la bomba de calor de alta temperatura es mayor que 55°C.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es un diagrama esquematico de un aparato de bomba de calor de evaporador inundado que usa una composicion que contiene E-CFsCH=CHF y (b) al menos un tetrafluoroetano de formula C2H2F4.

La figura 2 es un diagrama esquematico de una realizacion de un aparato de bomba de calor de expansion directa que usa una composicion que contiene E-CFsCH=CHF, y (b) al menos un tetrafluoroetano de formula C2H2F4.

Descripcion detallada

Antes de dirigirse a los detalles de realizaciones descritas a continuacion, se definen o aclaran algunos terminos.

El potencial de calentamiento global (PCG) es un mdice para calcular la contribucion relativa al calentamiento global debido a la emision a la atmosfera de un kilogramo de un gas de efecto invernadero particular (tal como un refrigerante o fluido de trabajo) comparado con la emision de un kilogramo de dioxido de carbono. El PCG se puede calcular para diferentes horizontes de tiempo que muestran el efecto de la semivida atmosferica para un gas dado. El PCG para el horizonte de tiempo de 100 anos normalmente es un valor de referencia. Cualesquiera valores de PCG descritos en la presente memoria se basan en el horizonte de tiempo de 100 anos.

El potencial de destruccion de la capa de ozono (PDO) se define en "The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, A report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project," seccion 1.4.4, paginas 1.28 a 1.31 (vease el primer parrafo de esta seccion). El PDO representa la extension de destruccion de ozono en la estratosfera que se espera de un compuesto (tal como un refrigerante o fluido de trabajo) en una base en masa con respecto al fluorotriclorometano (CFC-11).

La capacidad de enfriamiento (a veces denominada capacidad de refrigeracion) es el cambio de entalpfa de un fluido de trabajo en un evaporador por unidad de masa de fluido de trabajo que circula a traves del evaporador. La capacidad de enfriamiento volumetrica es un termino para definir la eliminacion de calor por el fluido de trabajo en el evaporador por unidad de volumen de vapor de fluido de trabajo que sale del evaporador y entra en el compresor. La capacidad de enfriamiento es una medida de la capacidad de un fluido de trabajo para producir enfriamiento. Por lo tanto, cuanto mayor es la capacidad de enfriamiento volumetrica del fluido de trabajo, mayor es la velocidad de enfriamiento que se puede producir en el evaporador con el caudal volumetrico maximo que se puede lograr con un compresor dado.

Igualmente, la capacidad de calentamiento volumetrica es una expresion que define la cantidad de calor suministrada por el fluido de trabajo en el condensador por unidad de volumen de vapor de fluido de trabajo que entra en el compresor. Cuanto mayor es la capacidad de calentamiento volumetrica del fluido de trabajo, mayor es la velocidad de calentamiento que se produce en el condensador con el caudal volumetrico maximo que se puede lograr con un compresor dado.

El coeficiente de rendimiento (CDR) para el enfriamiento es la cantidad de calor eliminada en el evaporador de un ciclo dividida entre la entrada de energfa requerida para operar el ciclo (p. ej., para operar el compresor), cuanto mayor es el CDR, mayor es el rendimiento energetico del ciclo. El CDR esta directamente relacionado con la relacion de rendimiento energetico (RRE), es decir, la clasificacion de eficiencia para el equipo de refrigeracion, aire acondicionado o bomba de calor a un conjunto espedfico de temperaturas internas y externas. Igualmente, el coeficiente de rendimiento para el calentamiento es la cantidad de calor suministrada al condensador de un ciclo dividido entre la entrada de energfa requerida para operar el ciclo (p. ej., operar el compresor).

El deslizamiento de temperatura (a veces denominado simplemente "deslizamiento") es el valor absoluto de la diferencia entre las temperaturas de inicio y final de un proceso de cambio de fase por un fluido de trabajo dentro de un componente del equipo del sistema de ciclo de enfriamiento o calentamiento, exclusivo de cualquier

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subenfriamiento o sobrecalentamiento. Este termino se puede usar para describir la condensacion o evaporacion de una composicion cercana al azeotropo o no azeotropica. Cuando se hace referencia al deslizamiento de temperatura de un sistema de refrigeracion, aire acondicionado o bomba de calor, es comun proporcionar el deslizamiento de temperatura medio que es el promedio del deslizamiento de temperatura en el evaporador y el deslizamiento de temperatura en el condensador.

El subenfriamiento es la reduccion de la temperatura de un lfquido por debajo de la temperatura de saturacion de ese lfquido para una presion dada. Mediante el enfriamiento del fluido de trabajo lfquido que sale del condensador por debajo de su punto de saturacion, se puede aumentar la capacidad del fluido de trabajo para absorber calor durante la etapa de evaporacion. Por lo tanto, el subenfriamiento mejora tanto la capacidad de enfriamiento y de calentamiento como el rendimiento energetico de un sistema de enfriamiento o calentamiento basado en el ciclo de compresion de vapor convencional.

El sobrecalentamiento es el aumento de temperatura del vapor que sale del evaporador por encima de la temperatura de saturacion de vapor a la presion del evaporador. Mediante el calentamiento de un vapor por encima del punto de saturacion, se minimiza la probabilidad de condensacion por compresion. El sobrecalentamiento tambien puede contribuir a la capacidad de enfriamiento y calentamiento del ciclo.

Como se usa en la presente memoria, un fluido de trabajo es una composicion que comprende un compuesto o mezcla de compuestos que funcionan principalmente para transferir calor de un sitio a una temperatura mas baja (p. ej., un evaporador) a otro sitio a una temperatura mas alta (p. ej., un condensador) en un ciclo en donde el fluido de trabajo experimenta un cambio de fase de un lfquido a un vapor, es comprimido y vuelve a lfquido por el enfriamiento del vapor comprimido en un ciclo que se repite. El enfriamiento de un vapor comprimido por encima de su punto cntico puede devolver el fluido de trabajo a un estado lfquido sin condensacion. El ciclo que se repite puede tener lugar en sistemas tales como bombas de calor, sistemas de refrigeracion, frigonficos, congeladores, sistemas de aire acondicionado, aires acondicionados, enfriadores, y similares. Los fluidos de trabajo pueden ser una parte de formulaciones usadas dentro de los sistemas. Las formulaciones pueden contener tambien otros componentes qmmicos (p. ej., aditivos) tales como los descritos a continuacion.

La inflamabilidad es un termino usado para indicar la capacidad de una composicion para prender y/o propagar una llama. Para los fluidos de trabajo, el lfmite inferior de inflamabilidad ("LM") es la concentracion minima del fluido de trabajo en el aire que es capaz de propagar una llama a traves de una mezcla homogenea de fluido de trabajo y aire en condiciones de ensayo especificadas en la ASTM (American Society of Testing and Materials) E681-2001. El lfmite superior de inflamabilidad ("LSI") es la concentracion maxima del fluido de trabajo en el aire que es capaz de propagar una llama a traves de una mezcla homogenea de la composicion y aire, determinada por el ensayo ASTM E-681. Al aumentar el contenido del componente no inflamable en una mezcla que comprende un componente inflamable y uno no inflamable, el LII y el LSI se acercan entre sf. Cuando el contenido del componente no inflamable en la mezcla alcanza un valor cntico, el LII y el LSI de la mezcla se hacen iguales. Las composiciones que contienen mas del componente no inflamable que este valor cntico, no son inflamables. Para un fluido de trabajo de un solo componente o una mezcla azeotropica de fluido de trabajo, la composicion no cambiara durante una perdida y por lo tanto el cambio de composicion durante las perdidas no sera un factor determinante de la inflamabilidad. Para muchas aplicaciones de refrigeracion, aire acondicionado o bomba de calor, se desea (si no es necesario) que el refrigerante o fluido de trabajo no sea inflamable.

Una composicion azeotropica es una mezcla de dos o mas componentes diferentes, que cuando estan en forma lfquida a una presion dada, herviran a una temperatura sustancialmente constante, cuya temperatura puede ser mayor o menor que las temperaturas de ebullicion de los componentes individuales, y que proporcionara una composicion del vapor esencialmente identica a la composicion de lfquido total que experimenta ebullicion (vease, p. ej., M. F. Doherty y M. F. Malone, Conceptual Design of Distillation Systems, McGraw-Hill (New York), 2001, 185186, 351-359).

Por consiguiente, las caractensticas esenciales de una composicion azeotropica son que a una presion dada, el punto de ebullicion de la composicion lfquida es fijo y que la composicion del vapor encima de la composicion en ebullicion es esencialmente la de la composicion del lfquido en ebullicion total (es decir, no se produce fraccionamiento de los componentes de la composicion lfquida). Se admite que tanto el punto de ebullicion como los porcentajes en peso de cada componente de la composicion azeotropica pueden cambiar cuando la composicion azeotropica se somete a ebullicion a diferentes presiones. Por lo tanto, una composicion azeotropica se puede definir en terminos de la relacion unica que existe entre los componentes o en terminos de los intervalos de composicion de los componentes o en terminos de porcentajes en peso exactos de cada componente de la composicion caracterizado por un punto de ebullicion fijo a una presion especificada.

Como se usa en la presente memoria, una composicion de tipo azeotropo (tambien denominada casi azeotropica) significa una composicion que se comporta esencialmente como una composicion azeotropica (es decir, tiene caractensticas de ebullicion constante o no tiene tendencia al fraccionamiento tras ebullicion o evaporacion). Por lo tanto, durante la ebullicion o evaporacion, las composiciones del vapor y lfquido, si es que cambian algo, cambian solo en una extension minima o despreciable. Esto debe contrastarse con composiciones de tipo no azeotropo en las que durante la ebullicion o evaporacion, las composiciones del vapor y lfquido cambian en un grado sustancial.

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Ademas, las composiciones de tipo azeotropo presentan practicamente la misma presion de punto de rodo y presion de punto de burbujeo. Es decir, que la diferencia en la presion del punto de rodo y la presion del punto de burbujeo a una temperature dada sera un valor pequeno, tal como una diferencia de 3% o 5%.

Una composicion no azeotropica o una composicion que no es de tipo azeotropo es una mezcla de dos o mas sustancias que se comportan como una mezcla en lugar de como una sola sustancia. Una forma de caracterizar una composicion no azeotropica es que el vapor producido por evaporacion parcial o destilacion del lfquido tiene una composicion sustancialmente diferente del liquido del que se ha evaporado o destilado, es decir, la mezcla destila/refluye con cambio de composicion sustancial. Otra forma de caracterizar una composicion no azeotropica es que la presion de vapor del punto de burbujeo y la presion de vapor del punto de rodo de la composicion a una temperatura particular son sustancialmente diferentes. En la presente memoria, una composicion no es azeotropica si la diferencia en la presion de punto de rodo y presion de punto de burbujeo es mayor que o igual a 5 por ciento (basado en la presion de punto de burbujeo).

Como se usa en la presente memoria, los terminos "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye", "tiene", "que tiene" o cualquier otra variacion de los mismos, se pretende que cubra una inclusion no exclusiva. Por ejemplo, un procedimiento, metodo, artfculo o aparato que comprende una lista de elementos no esta necesariamente limitado a solo esos elementos sino que puede incluir otros elementos no citados expresamente o inherentes a dicho procedimiento, metodo, artfculo o aparato. Ademas, salvo que se exponga expresamente lo contrario, "o" se refiere a un o inclusivo y no a un o exclusivo. Por ejemplo, una condicion A o B se satisface por cualquiera de los siguientes: A es verdad (o esta presente) y B es falso (o no esta presente), A es falso (o no esta presente) y B es verdad (o esta presente), y tanto A como B son verdad (o estan presentes).

La expresion puente "que consiste en" excluye cualquier elemento, etapa o ingrediente no especificado. Si esta en la reivindicacion, cerrana la reivindicacion a la inclusion de materiales distintos de los citados excepto impurezas asociadas habitualmente con los mismos. Cuando la frase "consiste en" aparece en una clausula del cuerpo de una reivindicacion, en lugar de seguir inmediatamente al preambulo, solo limita el elemento expuesto en esa clausula; no estan excluidos otros elementos de la reivindicacion en conjunto.

La expresion puente "que consiste esencialmente en" se usa para definir una composicion, metodo o aparato que incluye materiales, etapas, caractensticas, componentes o elementos, ademas de los descritos literalmente, con la condicion de que estos materiales, etapas, caractensticas, componentes o elementos adicionales incluidos no afecten materialmente a la o las caractensticas basicas y nuevas de la invencion reivindicada. La expresion "que consiste esencialmente en" ocupa un terreno neutro entre !que comprende" y "que consiste en".

Donde los autores de la invencion han definido una invencion o una parte de la misma con un termino no limitado tal como "que comprende", debe entenderse facilmente que (salvo que se exponga otra cosa) la descripcion debe interpretarse como que tambien describe dicha invencion usando las expresiones "que consiste esencialmente en" o "que consiste en".

Tambien, el uso de "un" o "una" se usan para describir elementos y componentes descritos en la presente memoria. Esto se hace simplemente por conveniencia y para dar un sentido general al alcance de la invencion. Esta descripcion debe leerse que incluye uno o al menos uno y el singular tambien incluye el plural, salvo que sea obvio que significa otra cosa.

Salvo que se defina de otra forma, todos los terminos tecnicos y cientfficos usados en la presente memoria tienen el mismo significado que entiende normalmente el experto en la tecnica a la que pertenece esta invencion. Aunque se pueden usar metodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la presente memoria en la practica o ensayo de realizaciones de la presente invencion, se describen a continuacion metodos y materiales adecuados. Todas las publicaciones, solicitudes de patente, patentes y otras referencias mencionadas en la presente memoria se incorporan por referencia en su totalidad, salvo que se cite un tramo particular. En caso de conflicto, controlara la presente memoria descriptiva, incluyendo las definiciones. Ademas, los materiales, metodos y ejemplos son solo ilustrativos y no se pretende que sean limitantes.

Composiciones

Las composiciones descritas para usar en el presente metodo incluyen fluidos de trabajo que comprenden (a) E- CFaCH=CHF (E-HFO-1234ze o trans-HFO-1234ze) y (b) CHF2CHF2(HFC-134).

E-CFaCH=CHF esta disponible en el comercio en determinados fabricantes de flurocarbonos (p. ej., Honeywell International Inc., Morristown, NJ) o se puede hacer por metodos conocidos en la tecnica. En particular, el E- CF3CH=CHF se puede preparar por deshidrofluoracion de 1,1,1,2,3-pentafluoropropano (HFC-245eb, CF3CHFCH2F) o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa, CF3CH2CHF2). La reaccion de deshidrofluoracion puede tener lugar en fase de vapor en presencia o ausencia de catalizador, y tambien en la fase lfquida por reaccion con productos causticos, tales como NaOH o KOH. Estas reacciones se describen con mas detalle en la publicacion de patente de EE.UU. n° 2006/0106263, incorporada en la presente memoria por referencia.

Los compuestos de formula C2H2F4, en particular HFC-134, pueden estar disponibles en el comercio o se pueden

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preparar por metodos conocidos en la tecnica, por ejemplo, por el metodo descrito en la patente de Reino Unido n° 1578933 (incorporada en la presente memoria por referencia) por hidrogenacion de tetrafluoroetileno. La ultima reaccion se puede realizar de forma conveniente a temperaturas normales o elevadas, por ejemplo de hasta 250°C, en presencia de un catalizador de hidrogenacion, por ejemplo, paladio sobre alumina. Adicionalmente, el HFC-134 se puede hacer por hidrogenacion de 1,2-dicloro-1,1,2,2-tetrafluoroetano (es decir, CCF2CCF2 o CFC-114) un 1,1,2,2-tetrafluoroetano como describen J. L. Bitner et al. en U.S. Dep. Comm. Off. Tech. Serv/Rep. 136732, (1958), pag. 25-27, incorporado en la presente memoria por referencia.

De acuerdo con la invencion, el componente (B) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82). Las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 se considera que tienen un deslizamiento moderado, o menor de 0,1°C de deslizamiento de temperatura, cuando la relacion en peso de E- CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82). Se considera que estas composiciones tienen un deslizamiento de temperatura bajo, o menor de 0,05°C de deslizamiento de temperatura cuando la relacion en peso de E- CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,53 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,53). Son de importancia las composiciones en las que la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 de aproximadamente 0,20 a 0,40, las cuales se considera que tienen un deslizamiento de temperatura despreciable, o menos de 0,01°C de deslizamiento de temperatura.

En una realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,69 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,69). Se considera que las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 no son inflamables cuando la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,01 a 0,69. Se considera que las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 no son inflamables cuando la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,01 a 0,699 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,699).

En una realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,56. Se considera que las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 proporcionan capacidad y CDR dentro del 4% del rendimiento maximo alcanzable cuando la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,56 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,44). Se considera que las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 proporcionan capacidad y CDR dentro del 3% del rendimiento maximo alcanzable cuando la relacion en peso de E-CFaCH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,01 a 0,48 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,40). Se considera que las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 proporcionan capacidad y CDR dentro del 2% del rendimiento maximo alcanzable cuando la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,39 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,39). Se considera que las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 proporcionan capacidad y CDR dentro del 1 % del rendimiento maximo alcanzable cuando la relacion en peso de E- CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,20 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,39).

En una realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,09 a 0,99. Se considera que las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 tienen un PCG menor de 1000 cuando la relacion en peso de E- CF3Ch=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,09 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,10 a aproximadamente 0,82). Se considera que las composiciones que comprenden E- CF3CH=CHF y CHF2CHF2 tienen un PCG menor de 300 cuando la relacion en peso de E-CF3cH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,73 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,73 a aproximadamente 0,82). Se considera que las composiciones que comprenden E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 tienen un PCG menor de 150 cuando la relacion en peso de E-CF3CH=cHf a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,87 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,73 a aproximadamente 0,82). Son de importancia las composiciones que comprenden de aproximadamente 10 por ciento en peso a aproximadamente 40 por ciento en peso de E-CF3CH=CHF y de aproximadamente 90 por ciento en peso a aproximadamente 60 por ciento en peso de CHF2CHF2. Tambien son de importancia las composiciones que comprenden de aproximadamente 20 por ciento en peso a aproximadamente 40 por ciento en peso de E-CF3CH=CHF y de aproximadamente 80 por ciento en peso a aproximadamente 60 por ciento en peso de CHF2CHF2. Se considera que estas composiciones no son inflamables, proporcionan deslizamiento bajo y proporcionan capacidad de calentamiento volumetrica y rendimiento energetico maximos para este fluido de trabajo.

En una realizacion, las composiciones descritas en la presente memoria se pueden usar en combinacion con un desecante en un equipo de refrigeracion o aire acondicionado (incluyendo enfriadores), para ayudar a eliminar la humedad. Los desecantes pueden estar compuestos de alumina activada, gel de sflice o tamices moleculares basados en zeolitas. Los tamices moleculares representativos incluyen MOLSIV XH-7, XH-6, XH-9 y XH-11 (UOP

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LLC, Des Plaines, IL). Son de importancia tamices moleculares que tienen tamano de poros nominal de aproximadamente 3 Angstroms a aproximadamente 6 Angstroms.

En una realizacion, las composiciones descritas en la presente memoria se pueden usar en combinacion con al menos un lubricante seleccionado del grupo que consiste en polialquilenglicoles, poliesteres, polivinileteres, aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sinteticas, naftenos sinteticos y poli(alfa)olefinas.

En algunas realizaciones, los lubricantes utiles en combinacion con las composiciones descritas en la presente memoria pueden comprender los adecuados para usar en aparatos de refrigeracion o aire acondicionado. Entre estos lubricantes estan los usados convencionalmente en aparatos de refrigeracion de compresion de vapor que usan refrigerantes de clorofluorocarbonos. En una realizacion, los lubricantes pueden comprender los conocidos como "aceites minerales" en el campo de la lubricacion en la refrigeracion por compresion. Los aceites minerales comprenden parafinas (es decir, hidrocarburos saturados de cadena lineal y cadena de carbonos ramificada), naftenos (es decir, parafinas dclicas) y aromaticos (es decir, hidrocarburos dclicos, insaturados que contienen uno o mas anillos caracterizados por dobles enlaces que alternan). En una realizacion, los lubricantes comprenden los conocidos habitualmente como "aceites sinteticos" en el campo de la lubricacion en la refrigeracion por compresion. Los aceites sinteticos comprenden alquilarilos (es decir, alquilbencenos de alquilo lineales y ramificados), parafinas y naftenos sinteticos y polialfaolefinas. Los lubricantes convencionales representativos son los BVM 100N (aceite mineral parafrnico vendido por BVA Oils) disponibles en el comercio, aceite mineral naftenico disponible en el comercio de Crompton Co. con las marcas registradas Suniso® 3GS y Suniso® 5GS, aceite mineral naftenico disponible en el comercio de Pennzoil con la marca registrada Sontex® 372LT, aceite mineral naftenico disponible en el comercio de Calumet Lubricants con la marca registrada Calumet® RO-30, alquilbencenos lineales disponibles en el comercio de Shrieve Chemicals con las marcas registradas Zerol® 75, Zerol® 150 y Zerol® 500, y HAB 22 (alquilbencenos ramificados vendidos por Nippon Oil).

En otras realizaciones, los lubricantes pueden comprender tambien los que se han disenado para usar con refrigerantes de hidrofluorocarbonos y son miscibles con refrigerantes de la presente invencion en condiciones de funcionamiento de aparatos de aire acondicionado y refrigeracion por compresion. Dichos lubricantes incluyen, pero no se limita a esteres de polioles (POE) tales como Castrol® 100 (Castrol, Reino Unido), polialquilenglicoles (PAG) tales como RL-488A de Dow (Dow Chemical, Midland, Michigan), poli(eteres vimlicos) (PVE), y policarbonatos (PC).

Los lubricantes se seleccionan considerando los requisitos de un compresor dado y el entorno al que se expondra el lubricante.

Son de particular importancia los lubricantes seleccionados del grupo que consiste en POE, PAG, PVE y PC para usar con fluidos de trabajo que comprenden (a) E-CF3CH=CHF y (b) y al menos un compuesto de formula CF2XCHFY en donde X e Y se selecciona cada uno del grupo que consiste en H y F; con la condicion de que cuando X es H, Y es F y cuando X es F, Y es H. Son de particular importancia los lubricantes seleccionados de POE o PAG para usar con los fluidos de trabajo descritos en la presente memoria.

En una realizacion, las composiciones descritas en la presente memoria pueden comprender ademas (ademas de los fluidos de trabajo) un aditivo seleccionado del grupo que consiste en compatibilizantes, colorantes UV, agentes solubilizantes, trazadores, estabilizantes, perfluoropolieteres (PFPE), y perfluoropolieteres funcionalizados, y mezclas de los mismos. Son de importancia las composiciones que comprenden de aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 10 por ciento en peso de compatibilizantes hidrocarbonados para lubricante de aceite mineral (por ejemplo, propano, ciclopropano, n-butano, isobutano, n-pentano, isopentano, y/o neopentano). Estan incluidas formulaciones que comprenden (i) una composicion que comprende de aproximadamente 10 por ciento en peso a aproximadamente 40 por ciento en peso de E-CF3CH=CHF y de aproximadamente 90 por ciento en peso a aproximadamente 60 por ciento en peso de CHF2CHF2 (p. ej., de aproximadamente 20 por ciento en peso a

aproximadamente 40 por ciento en peso de E-CF3CH=CHF y de aproximadamente 80 por ciento en peso a

aproximadamente 60 por ciento en peso de CHF2CHF2) basado en el peso del componente (i), y (ii) de aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 10 por ciento en peso basado en el peso total de la formulacion, de compatibilizante hidrocarbonado. Son de particular importancia los compatibilizantes hidrocarbonados que incluyen ciclopropano, ciclobutano, n-butano, isobutano, isobuteno y n-pentano. Son de

importancia tambien las composiciones que comprenden de aproximadamente 1 por ciento en peso a

aproximadamente 5 por ciento en peso de compatibilizantes hidrocarbonados.

En una realizacion, las composiciones se pueden usar con aproximadamente 0,01 por ciento en peso a aproximadamente 5 por ciento en peso de un estabilizante, depurador de radicales libres o antioxidante. Dichos otros aditivos incluyen, pero no se limitan a nitrometano, fenoles con impedimento esterico, hidroxilaminas, tioles, fosfitos o lactonas. Se pueden usar aditivos individuales o combinaciones.

Opcionalmente, en otra realizacion, se pueden anadir determinados aditivos de sistema de refrigeracion, aire acondicionado o bombas de calor, segun se desee, a los fluidos de trabajo descritos en la presente memoria, con el fin de potenciar el rendimiento y la estabilidad del sistema. Estos aditivos son conocidos en el campo de la refrigeracion y aire acondicionado, e incluyen, pero no se limitan a agentes de resistencia al desgaste, lubricantes de presion extrema, inhibidores de la corrosion y oxidacion, desactivadores de superficies metalicas, depuradores de

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radicales libres y agentes de control de la espuma. En general, estos aditivos pueden estar presentes en los fluidos de trabajo en pequenas cantidades con respecto a la composicion general. Se usan concentraciones tfpicamente de menos de aproximadamente 0,1 por ciento hasta tanto como aproximadamente 3 por ciento en peso de cada aditivo. Estos aditivos se seleccionan basandose en los requisitos del sistema individual. Estos aditivos incluyen miembros de la familia de triarilfosfato de aditivos lubricantes EP (extrema presion), tales como trifenilfosfatos butilados (BTPP), u otros esteres de triarilfosfato alquilados, p. ej. Syn-0-Ad 8478 de Akzo Chemicals, fosfatps de tricresilo y compuestos relacionados. Ademas, se pueden usar ditiofosfatos de dialquilo y metal (p. ej., ditiofosfato de dialquilo y cinc (o ZDDP), Lubrizol 1375 y otros miembros de esta familia de productos qmmicos, en composiciones de la presente invencion. Otros aditivos de resistencia al desgaste incluyen aceites productos naturales y aditivos de lubricacion de polihidroxilo asimetrico, tales como Synergol TMS (International Lubricants). Igualmente, se pueden usar estabilizantes tales como antioxidantes, depuradores de radicales libres y depuradores de agua. Los compuestos en esta categona pueden incluir, pero no se limitan a hidroxitolueno butilado (BHT), epoxidos y mezclas de los mismos. Los inhibidores de la corrosion incluyen acido dodecilsuccmico (DDSA), amina-fosfato (AP), oleoil- sarcosina, derivados de imidazona y sulfonatos sustituidos. Los desactivadores de superficie de metales incluyen areoxalil-bis(benciliden)-hidrazida (n° de registro CAS 6629-10-3), N,N'-bis(3,5-di-terc-butil-4- hidroxihidrocinamoilhidrazina (n° de registro CAS 32687-78-8), 2,2,'-oxamidobis-etil-(3,5-di-terc-butil-4- hidroxihdrocinamato (n° de registro CAS 70331-94-1), N,N'-(disalicicliden)-1,2-diaminopropano (n° de registro CAS 94-91-7) y acido etilendiaminetetra-acetico (n° de registro CAS 60-00-4) y sus sales, y mezclas de los mismos.

En otras realizaciones, los aditivos adicionales incluyen estabilizantes que comprenden al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en fenoles con impedimento esterico, tiofosfatos, trifenilfosforotionatos, organofosfatos, o fosfitos, eteres de arilo y alquilo, terpenos, terpenoides, epoxidos, epoxidos fluorados, oxetanos, acido ascorbico, tioles, lactonas, tioeteres, aminas, nitrometano, alquilsilanos, derivados de benzofenona, sulfuros de arilo, acido divinil-tereftalico, acido difenil-tereftalico, lfquidos ionicos y mezclas de los mismos. Los compuestos estabilizantes representativos incluyen, pero no se limitan a tocoferol; hidroquinona; t-butil-hidroquinona; monotiofosfatos; y ditiofosfatos, disponibles en el comercio en Ciba Specialty Chemicals, Basel, Suiza, en lo sucesivo "Ciba," con la marca registrada Irgalube® 63; esteres tiofosfatos de dialquilo, disponibles en el comercio en Ciba con las marcas registradas Irgalube® 353 e Irgalube® 350, respectivamente; trifenilfosforotionatos butilados, disponibles en el comercio en Ciba con la marca registrada Irgalube® 232; amina-fosfatos, disponibles en el comercio en Ciba con la marca registrada Irgalube® 349 (Ciba); fosfitos con impedimento esterico, disponibles en el comercio en Ciba como Irgafos® 168; un fosfato tal como (Tris-(di-terc-butilfenilo), disponible en el comercio en Ciba con la marca registrada Irgafos® OPH; (fosfito de Di-n-octilo); y fosfito de isodecilo y difenilo, disponible en el comercio en Ciba con la marca registrada Irgafos® DDPP; anisol; 1,4-dimetoxibenceno; 1,4-dietoxibenceno; 1,3,5- trimetoxibenceno; d-limoneno; retinal; pineno; mentol; Vitamina A; terpineno; dipenteno; licopeno; beta-caroteno; bornano; oxido de 1,2-propileno; oxido de 1,2-butileno; eter de n-butilo y glicidilo; trifluorometiloxirano; 1,1- bis(trifluorometil)oxirano; 3-etil-3-hidroximetil-oxetano, tal como OXT-101 (Toagosei Co., Ltd); 3-etil-3-((fenoxi)metil)- oxetano, tal como OXT-211 (Toagosei Co., Ltd); 3-etil-3-((2-etil-hexiloxi)metil)-oxetano, tal como OXT-212 (Toagosei Co., Ltd); acido ascorbico; metanotiol (metilmercaptano); etanotiol (etilmercaptano); coenzima A; acido dimercaptosuccmico (DMSA); mercaptano del pomelo ((R)-2-(4-metilciclohex-3-enil)propano-2-tiol)); cistema (acido (R)-2-amino-3-sulfanil-propanoico); lipoamida (1,2-ditiolano-3-pentanamida); 5,7-bis(1,1-dimetiletil)-3-[2,3(o 3,4)- dimetilfenil]-2(3H)-benzofuranona, disponible en el comercio en Ciba con la marca registrada Irganox® HP-136; sulfuro de bencilo y fenilo; sulfuro de difenilo; diisopropilamina; 3,3'-tiodipropionato de dioctadecilo, disponible en el comercio en Ciba con la marca registrada Irganox® PS 802 (Ciba); 3,3'-tiopropionato de didodecilo, disponible en el comercio en Ciba con la marca registrada Irganox® PS 800; sebazato de di-(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidilo), disponible en el comercio en Ciba con la marca registrada Tinuvin® 770; poli-(succinato de N-hidroxietil-2,2,6,6- tetrametil-4-hidroxi-piperidio), disponible en el comercio en Ciba con la marca registrada Tinuvin® 622LD (Ciba); metil-bis-sebo-amina; bis-sebo-amina; fenol-alfa-naftilamina; bis(dimetilamino)metilsilano (DMAMS); tris(trimetilsilil)silano (TTMSS); viniltrietoxisilano; viniltrimetoxisilano; 2,5-difluorobenzofenona; 2',5'- dihidroxiacetofenona; 2-aminobenzofenona; 2-clorobenzofenona; sulfuro de bencilo y fenilo; sulfuro de difenilo; sulfuro de dibencilo; lfquidos ionicos; y otros.

En una realizacion, los estabilizantes lfquidos ionicos comprenden al menos un lfquido ionico. Los lfquidos ionicos son sales organicas que son lfquidas o tienen puntos de fusion inferiores a 100°C. En otra realizacion, los estabilizantes lfquidos ionicos comprenden sales que contienen cationes seleccionados del grupo que consiste en piridinio, piridazinio, pirimidinio, pirazinio, imidazolio, pirazolio, tiazolio, oxazolio y triazolio; y aniones seleccionados del grupo que consiste en [BF4]-, [PF6]-, [SbF6]-, [CF3SO3]-, [HCF2CF2SO3]-, [CF3HFCCF2SO3]-, [HCCFCF2SO3]-, [(CF3SO2)2N]-, [(CF3CF2SO2)2N]-, [(CF3SO2)3C]-, [CF3CO2]-, y F-. Los estabilizantes lfquidos ionicos representativos incluyen emim-BF4 (tetrafluoroborato de 1 -etil-3-metilimidazolio); bmim-BF4 (tetraborato de 1 -butil-3-metilimidazolio); emim-PF6 (hexafluorofosfato de 1 -etil-3-metilimidazolio); y bmim-PF6 (hexafluorofosfato de 1 -butil-3-metilimidazolio), los cuales estan todos disponibles en Fluka (Sigma-Aldrich).

En una realizacion, las composiciones descritas en la presente memoria se pueden usar con un aditivo de perfluoropolieter. Una caractenstica comun de los perfluoropolieteres es la presencia de restos de eteres de perfluoroalquilo. Perfluoropolieter es sinonimo de perfluoropolialquileter. Otros terminos sinonimos usados con frecuencia incluyen "PFPE", "PFAE", "aceite PFPE", "fluido PFPE" y "PFPAE". Por ejemplo, esta disponible en el comercio un perfluoropolieter que tiene la formula CF3-(CF2)2-O-[CF(CF3)-CF2-O]j-R'f, en DuPont con la marca

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registrada Krytox®, en la formula, j' es 2 - 100, inclusive, y R'f es CF2CF3, un perfluoroalquilo C3 a C6, o combinaciones de los mismos.

Tambien se pueden usar otros PFPE disponibles en el comercio en Ausimont de Milan, Italia, con las marcas registradas Fomblin® y Galden®, y producidos por fotooxidacion de perfluoroolefina. El PFPE disponible en el comercio con la marca registrada Fomblin®-Y puede tener la formula CF3O(CF2CF(CF3)-O-)m'(CF2-O-)n'-Rif. Tambien es adecuado CF3O[CF2CF(CF3)O]m(CF2CF2O)o'(CF2O)n-Rif. En la formula Rif es CF3, C2F5, C3F7, o combinaciones de dos o mas de los mismos; (m' + n') es 8 - 45, inclusive; y m/n es 20 - 1000, inclusive; o' es 1; (m'+n'+o') es 8 - 45, inclusive; m'/n' es 20 - 1000, inclusive.

El PFPE disponible en el comercio con la marca registrada Fomblin®-Z puede tener la formula CF3O(CF2CF2- O-)p(CF2-O)q CF3 donde (p' + q') es 40 - 180 y p'/q' es 0,5 - 2, inclusive.

Tambien se puede usar otra familia de PFPE, disponible en el comercio con la marca registrada Demnum™ de Daikin Industries, Japon. Se puede producir por oligomerizacion y fluoracion secuenciales de 2,2,3,3- tetrafluorooxetano, dando la formula F-[(CF2)3-O]f-R2f donde R2f es CF3, C2F5, o combinaciones de los mismos y t' es 2 - 200, inclusive.

Bombas de calor

En una realizacion de la presente invencion, se proporciona un aparato de bomba de calor que contiene un fluido de trabajo que comprende (a) E-CF3CH=CHF y (b) CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82), en donde el aparato de bomba de calor es un aparato de bomba de calor de alta temperatura que produce temperaturas maximas de funcionamiento del condensador mayores de 55°C.

En una realizacion del aparato de bomba de calor, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E- CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,60. En otra realizacion del aparato de bomba de calor, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E- CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente

0. 56 En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,53. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,48. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3cH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,39. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,20.

En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,09 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,09 a aproximadamente 0,82 o de aproximadamente 0,10 a aproximadamente 0,82).

Una bomba de calor es un tipo de aparato para producir calentamiento y/o enfriamiento. Una bomba de calor incluye un evaporador, un compresor, un condensador y un dispositivo de expansion. Un fluido de trabajo circula a traves de estos componentes en un ciclo que se repite. El calentamiento se produce en el condensador donde se extrae energfa (en forma de calor) del fluido de trabajo vapor cuando condensa para formar el fluido de trabajo lfquido. El enfriamiento se produce en el evaporador donde se absorbe energfa para evaporar el fluido de trabajo para formar el fluido de trabajo vapor. De acuerdo con la presente invencion, el aparato de bomba de calor es un aparato de bomba de calor de alta temperatura que puede producir temperaturas maximas de funcionamiento del condensador mayores de 55°C.

Las bombas de calor pueden incluir evaporadores inundados, una realizacion de los cuales se muestra en la figura

1, o evaporadores de expansion directa, una realizacion de los cuales se muestra en la figura 2.

Las bombas de calor pueden usar compresores de desplazamiento positivo o compresores dinamicos (p. ej., compresores centnfugos). Los compresores de desplazamiento positivo incluyen compresores alternativos, de tornillo o de espirales. Son de importancia las bombas de calor que usan compresores de tornillo. Tambien son de importancia las bombas de calor que usan compresores centnfugos.

Son de importancia las bombas de calor de alta temperatura que se pueden usar para calentar aire, agua, otro medio de transferencia de calor o alguna parte de un procedimiento industrial, tal como una pieza del equipo, zona de almacenamiento o corriente de procedimiento. Estas bombas de calor pueden producir temperaturas maximas de funcionamiento del condensador mayores de aproximadamente 55°C. La temperatura maxima de funcionamiento del condensador que se puede lograr en una bomba de calor de alta temperatura dependera del fluido de trabajo usado. Esta temperatura maxima de funcionamiento del condensador esta limitada por las caractensticas de ebullicion normales del fluido de trabajo y tambien por la presion a la que el compresor de la bomba de calor puede elevar la presion del fluido de trabajo vapor. Esta presion maxima tambien esta relacionada con el fluido de trabajo usado en

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la bomba de calor.

Tambien son de importancia las bombas de calor que se usan para producir calentamiento y enfriamiento simultaneamente. Por ejemplo, una sola unidad de bomba de calor puede producir agua caliente para uso domestico y tambien puede producir enfriamiento para aire acondicionado para el bienestar en verano.

Las bombas de calor, incluyendo tanto el evaporador inundado como la expansion directa, se pueden acoplar con un sistema de climatizacion y distribucion de aire para proporcionar aire acondicionado para el bienestar (enfriamiento y deshumidificacion del aire) y/o calentamiento a edificios residenciales (casas familiares individuales o adosadas) y edificios comerciales grandes, incluyendo hoteles, edificios de oficinas, hospitales, universidades, y similares. En otra realizacion, se pueden usar bombas de calor para calentar el agua.

Para ilustrar como funcionan las bombas de calor, se hace referencia a las figuras. Se muestra una bomba de calor de evaporador inundado en la figura 1. En esta bomba de calor un primer medio de transferencia, que es un lfquido caliente, que comprende agua, y en algunas realizaciones aditivos, y otro medio de transferencia de calor tal como un glicol (p. ej., etilenglicol o propilenglicol), entra en la bomba de calor llevando calor desde una fuente de temperatura baja, tal como el sistema de climatizacion del edificio o agua calentada de los condensadores de una planta de enfriamiento fluyendo a la torre de enfriamiento, se muestra la entrada en la flecha 3, a traves de un haz de tubos o serpentm 9, en un evaporador 6, que tiene una entrada y una salida. El primer medio de transferencia de calor calentado se suministra al evaporador, donde es enfriado por el fluido de trabajo lfquido, que se muestra en la parte inferior del evaporador. El fluido de trabajo lfquido se evapora a una temperatura inferior que el primer medio de transferencia de calor caliente, que fluye a traves del haz de tubos o serpentm 9. El primer medio de transferencia de calor enfriado se vuelve a recircular a la fuente de calor de baja temperatura como se muestra mediante la flecha 4, por una parte de retorno del haz de tubos o serpentm 9. El fluido de trabajo lfquido, mostrado en la parte inferior del evaporador 6 en la figura 1, se evapora y es extrafdo a un compresor 7, que aumenta la presion y temperatura del vapor de fluido de trabajo. El compresor comprime este vapor de modo que puede condensar en un condensador 5 a una temperatura y presion mayores que la temperatura y presion del vapor de fluido de trabajo cuando sale del evaporador. Un segundo medio de transferencia de calor entra en el condensador por un haz de tubos o serpentm 10 en el condensador 5 desde un sitio donde se proporciona calor a alta temperatura ("disipador de calor") tal como un calentador de agua sanitaria o domestica o un sistema de calentamiento hidronico en la flecha 1 de la figura 1. El segundo medio de transferencia de calor se calienta en el proceso y se devuelve por un bucle de retorno del haz de tubos o serpentm 10 y la flecha 2, al disipador de calor. Este segundo medio de transferencia de calor enfna el vapor de fluido de trabajo en el condensador y hace que el vapor condense al fluido de trabajo lfquido, de modo que hay fluido de trabajo lfquido en la parte inferior del condensador mostrado en la figura 1. El fluido de trabajo lfquido condensado en el condensador fluye de vuelta al evaporador por un dispositivo de expansion 8, que puede ser un orificio, tubo capilar o valvula de expansion. El dispositivo de expansion 8 reduce la presion del fluido de trabajo lfquido, y convierte el fluido de trabajo lfquido parcialmente en vapor, es decir que el fluido de trabajo lfquido se evapora instantaneamente cuando la presion disminuye entre el condensador y el evaporador. La evaporacion instantanea enfna el fluido de trabajo, es decir, tanto el fluido de trabajo lfquido como el fluido de trabajo vapor a la temperatura saturada a la presion del evaporador, de modo que tanto el fluido de trabajo lfquido como el vapor de fluido de trabajo estan presentes en el evaporador.

En algunas realizaciones, el vapor de fluido de trabajo se comprime a un estado supercntico y el recipiente 5 en la figura 1 representa un enfriador de fluido supercntico donde el vapor de fluido de trabajo se enfna a un estado lfquido sin condensacion.

En algunas realizaciones el primer medio de transferencia de calor usado en el aparato representado en la figura 1 es agua enfriada que vuelve desde un edificio donde se proporciona aire acondicionado o de algun otro cuerpo para enfriar. Se extrae calor del agua enfriada que vuelve al evaporador 6 y el agua enfriada fna se suministra de nuevo al edificio u otro cuerpo que se va a enfriar. En esta realizacion, el aparato representado en la figura 1 funciona para simultaneamente enfriar el primer medio de transferencia de calor que proporciona enfriamiento a un cuerpo que se va a enfriar (p. ej., aire del edificio) y calentar al segundo medio de transferencia de calor que proporciona calentamiento a un cuerpo que se va a calentar (p. ej., agua domestica o sanitaria o corriente del procedimiento).

Se entiende que el aparato representado en la figura 1 puede extraer calor en el evaporador 6 de una amplia variedad de fuentes de calor incluyendo calor solar, geotermico y residual y suministrar calor desde el condensador 5 a una amplia variedad de disipadores de calor.

Debe indicarse que para una composicion de fluido de trabajo de un solo componente, la composicion del fluido de trabajo vapor en el evaporador y el condensador es la misma que la composicion del fluido de trabajo lfquido en el evaporador y el condensador. En este caso, la evaporacion se producira a una temperatura constante. Sin embargo, si se usa una combinacion (o mezcla) de fluido de trabajo, como en la presente invencion, el fluido de trabajo lfquido y el vapor de fluido de trabajo en el evaporador (o en el condensador) pueden tener diferentes composiciones. Esto puede conducir a sistemas ineficaces y a dificultades en el mantenimiento del equipo, por lo tanto es mas conveniente un fluido de trabajo de un solo componente. Un azeotropo o composicion de tipo azeotropo funcionara esencialmente como un fluido de trabajo de un solo componente en una bomba de calor, de modo que la composicion del lfquido y la composicion del vapor son esencialmente las mismas, reduciendo cualquier ineficacia

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que pueda surgir del uso de una composicion no azeotropica o de tipo no azeotropo.

Se ilustra una realizacion de la bomba de calor de expansion directa en la figura 2. En la bomba de calor ilustrada en la figura 2, el primer medio de transferencia de calor, que es un lfquido caliente, tal como agua caliente, entra en el evaporador 6' en la entrada 14. La mayor parte del fluido de trabajo lfquido (con una pequena cantidad de vapor de fluido de trabajo) entra en un serpentm 9' en el evaporador en la flecha 3' y se evapora. Como resultado, el primer medio de transferencia de calor lfquido se enfna en el evaporador, y un primer medio de transferencia de calor lfquido enfriado sale del evaporador en la salida 16, y es enviado a una fuente de calor a baja temperatura (p. ej., agua caliente que fluye a la torre de refrigeracion). El vapor del fluido de trabajo sale del evaporador en la flecha 4' y es enviado al compresor 7', donde se comprime y sale como vapor de fluido de trabajo a alta presion, alta temperatura. Este vapor de fluido de trabajo entra en un condensador 5' a traves de un serpentm condensador 10' en 1'. El vapor de fluido de trabajo se enfna mediante un segundo medio de transferencia de calor lfquido, tal como agua, en el condensador y se vuelve lfquido. El segundo medio de transferencia de calor lfquido entra en el condensador por la entrada de medio de transferencia de calor del condensador 20. El segundo medio de transferencia de calor lfquido extrae calor del vapor de fluido de trabajo de condensacion, que se convierte en fluido de trabajo lfquido, y esto calienta el segundo medio de transferencia de calor lfquido en el condensador. El segundo medio de transferencia de calor lfquido sale del condensador por la salida del medio de transferencia de calor del condensador 18. El fluido de trabajo condensado sale del condensador por el serpentm inferior 10' como se muestra en la figura 2 y fluye hacia un dispositivo de expansion 12, que pude ser un orificio, tubo capilar o valvula de expansion. El dispositivo de expansion 12 reduce la presion del fluido de trabajo lfquido. Una pequena cantidad de vapor, producido como resultado de la expansion, entre en el evaporador con fluido de trabajo lfquido por el serpentm 9' y se repite el ciclo.

En algunas realizaciones el vapor de fluido de trabajo se comprime a un estado supercntico y el recipiente 5' en la figura 2 representa un enfriador de fluido supercntico donde el vapor de fluido de trabajo se enfna a un estado lfquido sin condensacion.

En algunas realizaciones el primer medio de transferencia de calor usado en el aparato representado en la figura 2 es agua enfriada que vuelve de un edificio donde se proporciona aire acondicionado o de algun otro cuerpo que se va a enfriar. Se extrae calor del agua enfriada que vuelve al evaporador 6' y el agua enfriada fna se vuelve a suministrar al edificio u otro cuerpo que se va a enfriar. En esta realizacion, el aparato representado en la figura 2 funciona para enfriar simultaneamente el primer medio de transferencia de calor que proporciona enfriamiento a un cuerpo que se va a enfriar (p. ej., aire del edificio) y calienta el segundo medio de transferencia de calor que proporciona calentamiento a un cuerpo que se va a calentar (p. ej., agua domestica o sanitaria o corriente del procedimiento).

Se entiende que el aparato representado en la figura 2 puede extraer calor del evaporador 6' de una amplia variedad de fuentes de calor incluyendo calor solar, geotermico y residual y suministrar calor desde el condensador 5' a una amplia variedad de disipadores de calor.

Un compresor centnfugo usa elementos que rotan para acelerar el fluido de trabajo de forma radial, y tfpicamente incluye un impulsor y difusor alojados en una carcasa. Los compresores centnfugos normalmente toman el fluido de trabajo en un ojo del impulsor, o entrada central de un impulsor de circulacion, y lo aceleran radialmente hacia fuera. Se produce algo de aumento de presion en el impulsor, pero la mayor parte de aumento de presion se produce en la seccion del difusor de la carcasa, donde la velocidad se convierte en presion. Cada conjunto de impulsor-difusor es una etapa del compresor. Los compresores centnfugos se construyen con de 1 a 12 o mas etapas, dependiendo de la presion final deseada y del volumen del refrigerante que se va a manipular.

La relacion de presion o relacion de compresion de un compresor es la relacion de la presion de descarga absoluta respecto a la presion de entrada absoluta. La presion suministrada por el compresor centnfugo es practicamente constante a lo largo de un intervalo de capacidades relativamente amplio. La presion que puede desarrollar un compresor centnfugo depende de la velocidad circunferencial del impulsor. La velocidad circunferencial es la velocidad del impulsor medida en su extremo y esta relacionada con el diametro del impulsor y sus revoluciones por minuto. La velocidad circunferencial requerida en una aplicacion espedfica depende del trabajo del compresor que es necesario para elevar el estado termodinamico del fluido de trabajo de las condiciones del evaporador al condensador. La capacidad de flujo volumetrico del compresor centnfugo se determina por el tamano de los pasos a traves del impulsor. Esto hace al tamano del compresor mas dependiente de la presion requerida que de la capacidad de flujo volumetrico requerido.

Los compresores de desplazamiento positivo llevan vapor a una camara, y el volumen de la camara se reduce para comprimir el vapor. Despues de ser comprimido, el vapor es forzado desde la camara disminuyendo mas el volumen de la camara a cero o casi cero.

Los compresores alternativos usan pistones dirigidos por un ciguenal. Pueden ser estacionarios o portatiles, pueden ser de una o multiples etapas, y pueden ser accionados por motores electricos o motores de combustion internos. Se ven compresores alternativos pequenos de 3,7 a 22,4 kW (5 a 30 hp) en aplicaciones de automoviles y y son tfpicamente para servicio intermitente. Se encuentran compresores alternativos mas grandes de hasta 74,6 kW (100

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hp) en aplicaciones industriales grandes. Las presiones de descarga pueden variar desde presion baja a presion muy alta (mayor de 35 MPa (5000 psi)).

Los compresores de tornillo usan dos tornillos helicoidales de desplazamiento positivo rotatorios engranados para forzar al gas a un espacio mas pequeno. Los compresores de tornillo normalmente son para operacion continua en aplicaciones comerciales e industriales y pueden ser estacionarios o portatiles. Su aplicacion puede ser de 3,7 kW (5 hp) a mas de 375 kW (500 hp) y desde presion baja a presion muy alta (mayor que 8,3 MPa (1200 psi)).

Los compresores de espirales son similares a los compresores de tornillos e incluyen dos helices en forma de espiral entrelazadas para comprimir el gas. La salida es mas pulsada que en un compresor de tornillos rotatorios.

Metodos

En una realizacion se proporciona un metodo para producir calentamiento que comprende condensar un fluido de trabajo vapor que comprende (a)

(a) E-CFaCH=CHF y (b) CHF2CHF2 en un condensador, produciendo asf un fluido de trabajo lfquido, con la condicion de que la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 en el fluido de trabajo es de aproximadamente 0,05 a 0,99; en donde el calentamiento se produce en una bomba de calor de alta temperatura que comprende dicho condensador, en donde la temperatura maxima de funcionamiento del condensador de la bomba de calor de alta temperatura es mayor que 55°C, que ademas comprende (i) pasar un medio de transferencia de calor por el condensador, de modo que dicha condensacion del fluido de trabajo calienta el medio de transferencia de calor, y pasar el medio de transferencia de calor calentado desde el condensador a un cuerpo que se va a calentar, o (ii) pasar un fluido que se va a calentar a traves de dicho condensador, calentando asf el fluido, en donde el fluido es aire, agua o una parte de un procedimiento industrial.

De acuerdo con la invencion, el calentamiento se produce en una bomba de calor de alta temperatura que comprende el condensador, y el metodo comprende ademas pasar el medio de transferencia de calor por el condensador (de modo que dicha condensacion del fluido de trabajo calienta el medio de transferencia de calor) y pasar el medio de transferencia de calor calentado desde el condensador al cuerpo que se va a calentar.

Un cuerpo que se va a calentar puede ser cualquier espacio, objeto o fluido que se pueda calentar. En una realizacion, un cuerpo que se va a calentar puede ser una habitacion, edificio o compartimento de pasajeros de un automovil. Alternativamente, en otra realizacion, un cuerpo que se va a calentar puede ser otro medio o fluido de transferencia de calor.

En una realizacion, el medio de transferencia de calor es agua y el cuerpo que se va a calentar es agua. En otra realizacion, el medio de transferencia de calor es agua y el cuerpo que se va a calentar es aire para calefaccion de locales. En otra realizacion, el medio de transferencia de calor es un lfquido de transferencia de calor industrial y el cuerpo que se va a calentar es una corriente de procedimiento qrnmico.

En otra realizacion, el metodo para producir calentamiento comprende ademas comprimir el vapor de fluido de trabajo en un compresor centnfugo.

En una realizacion, el calentamiento se produce en una bomba de calor que comprende el condensador, y el metodo comprende ademas pasar un fluido que se va a calentar por el condensador, calentando asf el fluido. En una realizacion, el fluido es aire y el aire calentado del condensador se pasa a un espacio que se va a calentar. En otra realizacion, el fluido es una parte de una corriente de proceso, y la parte calentada se devuelve al procedimiento.

En una realizacion del metodo para producir calentamiento, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es menor de 0,70 (p. ej., al menos aproximadamente 0,05 pero menos de 0,70). En otra realizacion del metodo para producir calentamiento, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,69. En otra realizacion del metodo para producir calentamiento, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E- CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,56. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,53. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3cH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,48. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,39. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E- CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,20.

En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,09 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,09 a aproximadamente 0,82 o de aproximadamente 0,10 a aproximadamente 0,82).

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En algunas realizaciones, el medio de transferencia de calor se puede seleccionar de agua, glicol (tal como etilenglicol o propilenglicol). Es de particular importancia una realizacion en donde el primer medio de transferencia de calor es agua y el cuerpo que se va a enfriar es aire para enfriar un local.

En otra realizacion, el medio de transferencia de calor puede ser un lfquido de transferencia de calor industrial, en donde el cuerpo que se va a calentar es una corriente de procedimiento qmmico, que incluye tubenas de procedimiento y equipo del procedimiento tal como columnas de destilacion. Son de importancia los lfquidos de transferencia de calor industriales incluyendo lfquido ionicos, diferentes salmueras tales como cloruro de calcio o sodio acuoso, glicoles tales como propilenglicol o etilenglicol, metanol, y otros medios de transferencia de calor tales como los citados en la seccion 4 del 2006 ASHRAE Handbook on Refrigeration.

En una realizacion, el metodo para producir calentamiento comprende extraer calor en una bomba de calor de evaporador inundado como se ha descrito antes con respecto a la figura 1. En este metodo, el fluido de trabajo lfquido se evapora para formar un vapor de fluido de trabajo en la cercama de un primer medio de transferencia de calor. El primer medio de transferencia de calor es un lfquido caliente, tal como agua, que es transportado al evaporador mediante una tubena desde una fuente de calor a temperatura baja. El lfquido caliente se enfna y se devuelve a la fuente de calor de temperatura baja o se pasa a un cuerpo que se va a enfriar, tal como un edificio. El vapor de fluido de trabajo entonces se condensa en la cercama de un segundo medio de transferencia de calor, que es un lfquido enfriado que se hace pasar desde la cercama de un cuerpo que se va a calentar (disipador de calor). El segundo medio de transferencia de calor enfna el fluido de trabajo de modo que se condensa para formar un fluido de trabajo lfquido. En este metodo tambien se puede usar una bomba de calor de evaporador inundado para calentar agua domestica o sanitaria o una corriente de procedimiento.

En otra realizacion, el metodo de produccion de calentamiento comprende producir calentamiento en una bomba de calor de expansion directa como se ha descrito antes con respecto a la figura 2. En este metodo, el fluido de trabajo lfquido pasa por un evaporador y se evapora para producir un vapor de fluido de trabajo. Un primer medio de transferencia de calor lfquido se enfna mediante el fluido de trabajo que se evapora. El primer medio de transferencia de calor lfquido se pasa desde el evaporador a una fuente de calor a baja temperatura o cuerpo que se va a enfriar. El vapor de fluido de trabajo despues se condensa en la cercama de un segundo medio de transferencia de calor, que es un lfquido enfriado que se trae de la cercama de un cuerpo que se va a calentar (disipador de calor). El segundo medio de transferencia de calor enfna el fluido de trabajo de modo que condensa para formar un fluido de trabajo lfquido. En este metodo, tambien se puede usar una bomba de calor de expansion directa para calentar agua domestica o sanitaria o una corriente de procedimiento.

En una realizacion del metodo para producir calentamiento, la bomba de calor incluye un compresor que es un compresor centnfugo.

En otra realizacion de la invencion se proporciona un metodo para sustituir el fluido de trabajo HFC-134a en una bomba de calor disenada para el HFC-134a, que comprende proporcionar un fluido de trabajo sustituto que comprende (a) E-CF3CH=cHf y (b) CHF2CHF2, con la condicion de que la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y C2H2F4 es de aproximadamente 0,05 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82), en donde la bomba de calor es como se define en la reivindicacion 12.

Son de importancia para usar en la produccion de calentamiento (incluyendo, pero no limitado a como sustitutos para otros fluidos de trabajo de bombas de calor) composiciones en donde el el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,1 a 0,2. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,2 a 0,3. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,3 a 0,4. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,4 a 0,5. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E- CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,5 a 0,6. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,6 a 0,7. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,7 a 0,8. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,8 a 0,9.

Tambien son de importancia para usar en la produccion de calentamiento (incluyendo, pero no limitado a como sustitutos para otros fluidos de trabajo de bombas de calor) composiciones en donde el componente (b) es una mezcla de CHF2CHF2 y CF3CH2F, en donde la relacion en peso de CHF2CHF2 a CF3CH2F es al menos aproximadamente 1:4 (p. ej., de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:4) y la relacion en peso de E- CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF, CHF2CHF2 y CF3CH2F es de aproximadamente 0,1 a 0,2. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es una mezcla de CHF2CHF2 y CF3CH2F,

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en donde la relacion en peso de CHF2CHF2 a CF3CH2F es al menos aproximadamente 1:4 (p. ej., de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:4) y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E- CF3CH=CHF, CHF2CHF2 y CF3CH2F es de aproximadamente 0,2 a 0,3. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es una mezcla de CHF2CHF2 y CF3CH2F, en donde la relacion en peso de CHF2CHF2 a CF3CH2F es al menos aproximadamente 1:4 (p. ej., de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:4) y la relacion en peso de E-CF3CH=cHf a la cantidad total de E-CF3cH=CHF, CHF2CHF2 y CF3CH2F es de aproximadamente 0,3 a 0,4. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es una mezcla de CHF2CHF2 y CF3CH2F, en donde la relacion en peso de CHF2CHF2 a CF3CH2F es al menos aproximadamente 1:4 (p. ej., de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:4) y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total E- CF3CH=CHF, CHF2CHF2 y CF3CH2F es de aproximadamente 0,4 a 0,5. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es una mezcla de CHF2CHF2 y CF3CH2F, en donde la relacion en peso de CHF2CHF2 a CF3CH2F es al menos aproximadamente 1:4 (p. ej., de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:4) y la relacion en peso de E-CF3CH=cHf a la cantidad total de E-CF3cH=CHF, CHF2CHF2 y CF3CH2F es de aproximadamente 0,5 a 0,6. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es una mezcla de CHF2CHF2 y CF3CH2F, en donde la relacion en peso de CHF2CHF2 a CF3CH2F es al menos aproximadamente 1:4 (p. ej., de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:4) y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E- CF3CH=CHF, CHF2CHF2 y CF3CH2F es de aproximadamente 0,6 a 0,7. Tambien son de importancia composiciones en donde el componente (b) es una mezcla de CHF2CHF2 y CF3CH2F, en donde la relacion en peso de CHF2CHF2 a CF3CH2F es al menos aproximadamente 1:4 (p. ej., de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:4) y la relacion en peso de E-CF3CH=cHf a la cantidad total de E-CF3cH=CHF, CHF2CHF2 y CF3CH2F es de aproximadamente 0,7 a 0,8. Son de importancia particular las composiciones que comprenden tanto CHF2CHF2 como CF3CH2F descritas antes, que son composiciones donde la relacion en peso de CHF2CHF2 a CF3CH2F es de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:1,25 (por ejemplo de 1,25:1 a aproximadamente 1:1,25).

En una realizacion del metodo para sustituir el HFC-134a, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,01 a 0,69.

En otra realizacion del metodo para sustituir el HFC-134a, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,56. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E- CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,53.

En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,48.

En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,39. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,20.

En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,09 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,10 a aproximadamente 0,85).

En este metodo de sustitucion de HFC-134a, las composiciones descritas en la presente memoria son utiles en bombas de calor centnfugas que pueden haber sido disenadas y fabricadas originalmente para funcionar con HFC- 134a.

Sustituyendo el HFC-134a por las composiciones descritas en la presente memoria en equipos existentes, se pueden obtener ventajas adicionales haciendo ajustes al equipo o condiciones de trabajo o ambos. Por ejemplo, se pueden ajustar el diametro del impulsor y la velocidad del impulsor en una bomba de calor centnfuga donde se esta usando una composicion como fluido de trabajo de sustitucion.

En una realizacion, el metodo de sustitucion de HFC-134a comprende ademas aumentar la velocidad de rotacion del impulsor del compresor centnfugo con el fin de que se corresponda mejor con la velocidad de calentamiento de la bomba de calor (y en algunos casos las velocidades tanto de calentamiento como de enfriamiento) lograda con el fluido de trabajo HFC-134a. El aumento de la velocidad de rotacion del impulsor aumenta la velocidad de circulacion del fluido de trabajo y las velocidades de calentamiento y enfriamiento resultantes.

Alternativamente, en otra realizacion, el metodo de sustitucion de HFC-134a comprende ademas sustituir el impulsor del compresor centnfugo por un impulsor de un diametro mayor con el fin de que se corresponda mejor con las velocidades de calentamiento y enfriamiento logradas con el fluido de trabajo HFC-134a.

Alternativamente, en este metodo de sustitucion de HFC-134a, las composiciones descritas en la presente memoria pueden ser utiles en un equipo de bomba de calor nuevo. En dicho nuevo equipo, se pueden usar un compresor centnfugo y los evaporadores y condensadores usados con el mismo. El nuevo equipo puede estar disenado y optimizado para usar con los fluidos de trabajo de la presente invencion.

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En otra realizacion de la presente invencion se proporciona un metodo para elevar la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible en un aparato de bomba de calor adecuado para usar con el fluido de trabajo HFC-134a con respecto a la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible cuando se usa HFC-134a, que comprende cargar la bomba de calor como se define en la reivindicacion 1 con un fluido de trabajo que comprende: (a) E-CFaCH=CHF y (b) CHF2CHF2; con la condicion de que la relacion en peso de E-CFaCH=CHF a la cantidad total de £-CFaCH=CHF y C2H2F4 es de aproximadamente 0,05 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,82 o de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,80).

En algunas realizaciones, cuando se usa HFC-134a como el fluido de trabajo en una bomba de calor, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible esta en el intervalo de aproximadamente 65 a aproximadamente 75°C. En otra realizacion la temperatura maxima de funcionamiento factible esta en el intervalo de aproximadamente 70 a aproximadamente 75°C. En una realizacion, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible es aproximadamente 71°C cuando se usa 134a como el fluido de trabajo de la bomba de calor.

En una realizacion del metodo para elevar la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando una composicion que comprende £-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 de acuerdo con la invencion, se usa como el fluido de trabajo de la bomba de calor, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible se eleva al menos aproximadamente 5°C comparado con la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible cuando se usa HFC-134a como el fluido de trabajo de la bomba de calor.

En otra realizacion del metodo para elevar la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando se usa una composicion que comprende £-CFaCH=CHF y CHF2CHF2, como el fluido de trabajo de la bomba de calor, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible se eleva al menos aproximadamente 10°C comparado con la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible cuando se usa HFC-134a como el fluido de trabajo de la bomba de calor.

En una realizacion, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando el fluido de trabajo comprende £-CFaCH=CHF a CHF2CHF2, se eleva a al menos aproximadamente 84°C en compresores actualmente disponibles. La temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando el fluido de trabajo comprende £-CFaCH=CHF a CHF2CHF2, se eleva a al menos aproximadamente 81°C en compresores actualmente disponibles.

En una realizacion, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando el fluido de trabajo comprende £-CFaCH=CHF a CHF2CHF2, se eleva a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 75 a aproximadamente 80°C en compresores actualmente disponibles.

En otra realizacion, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando el fluido de trabajo comprende £-CFaCH=CHF a CHF2CHF2, se eleva a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 80 a aproximadamente 85°C en compresores actualmente disponibles.

En otra realizacion, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando el fluido de trabajo comprende £-CFaCH=CHF a CHF2CHF2, se eleva a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 81 a aproximadamente 84°C en compresores actualmente disponibles.

En una realizacion, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando el fluido de trabajo comprende £-CFaCH=CHF a CHF2CHF2, se eleva a al menos aproximadamente 84°C en compresores actualmente disponibles. En otra realizacion, la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible, cuando el fluido de trabajo comprende £-CFaCH=CHF a CHF2CHF2, se eleva a al menos aproximadamente 81°C en compresores actualmente disponibles.

En una realizacion del metodo para elevar la temperatura maxima de funcionamiento del condensador, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de £-CFaCH=CHF a la cantidad total de £-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 en donde el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de £-CFaCH=CHF a la cantidad total de £-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 es menor de 0,70 (p. ej., al menos aproximadamente 0,05 pero menor de 0,70). En otra realizacion del metodo para elevar la temperatura maxima de funcionamiento del condensador, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de £-CFaCH=CHF a la cantidad total de £-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,69. En otra realizacion del metodo para elevar la temperatura maxima de funcionamiento del condensador, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de £-CFaCH=CHF a la cantidad total de E- CFaCH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,56. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CFaCH=CHF a la cantidad total de E-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,5a.

En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CFaCH=CHF a la cantidad total de E-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,48. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CFaCH=CHF a la cantidad total de E-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0^9. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E- CFaCH=CHF a la cantidad total de E-CFaCH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,05 a 0,20. En otra realizacion, el componente (b) es CHF2CHF2 y la relacion en peso de E-CFaCH=CHF a la cantidad total de E-

CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es de aproximadamente 0,09 a 0,99 (p. ej., de aproximadamente 0,09 a aproximadamente 0,82).

Ejemplos

Los conceptos descritos en la presente memoria se describiran con mas detalle en los siguientes ejemplos, que no 5 limitan el alcance de la invencion descrita en las reivindicaciones.

Ejemplo 1: Rendimiento del calentamiento para composiciones que contienen

E-HFO-1234ze y HFC-134

Se determina el rendimiento de las composiciones que contienen trans-HFO-1234ze y HFC-134 en una bomba de calor centnfuga de calentamiento de agua, y se compara con el rendimiento para HFC-134a. Los datos se muestran 10 en la tabla 1. Los datos se basan en las siguientes condiciones:

Temperatura del evaporador 26,7°C

Temperatura del condensador 80,0°C

Eficiencia del compresor 70%

Tabla 1

Variable

HFC-134a E-HFO-1234ze/ HFC- 134 (40/60 % en peso) E-HFO-1234ze/ HFC- 134 frente a 134a (% A)

Subenfriamiento del lfquido, °C

11,11 11,11

Sobrecalentamiento del vapor, °C

0,00 0,00

Presion (condensador), kPa

2.642,90 2.168,57 -17,95

Presion (evaporador), kPa

698,46 565,23 -19,07

Temperatura de descarga del compresor, °C

95,60 92,10 -3,66

Deslizamiento del compresor, °C

0,01

Deslizamiento del evaporador, °C

0,00

Refrigeracion neta, kJ/kg

113,38 118,82 4,80

Trabajo del compresor kJ/kg

39,19 39,20 0,03

CDR para el calentamiento

3.893 4.031 3,54

Capacidad de calentamiento volumetrica kJ/m3

5.048,45 4.306,96 -14,69

PCG*

1430 662 -53,71

15 Los datos indican que la presion del condensador para la nueva mezcla esta dentro del intervalo para algunos compresores actualmente disponibles. Sin embargo, la presion del condensador para el HFC-134a supera la presion para algunos compresores actualmente disponibles. El trabajo del compresor esta muy cerca al trabajo para HFC- 134a, y por lo tanto la velocidad circunferencial sera similar y la composicion proporcionara una sustitucion cercana por HFC-134a. El deslizamiento de temperatura para la nueva mezcla es depreciable, permitiendo la transferencia 20 de calor mas eficiente en los intercambiadores de calor y haciendo que la mezcla sea factible para usar en evaporadores inundados. CDR mayores para la nueva mezcla demuestran mejor rendimiento energetico con respecto a HFC-134a. Ademas el PCG para la nueva mezcla es menos de la mitad del de HFC-134a.

Observese que el PCG para los componentes puros se toma de:

• "Climate Change 2007 - IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Fourth Assessment Report on Climate 25 Change", de la seccion titulada "Working Group 1 Report: "The Physical Science Basis", Capttulo 2, pag. 212-213,

Tabla 2.14.

• Papadimitriou et al., Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, vol. 9, pag. 1-13.

• Javadi et al., Atmospheric Chemistry and Physics Discussions 8, 1069-1088, 2008).

• Espedficamente, se usan valores del PCG para un horizonte de tiempo de 100 anos. Los valores del PCG para las

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composiciones que contienen mas de un componente se calculan como promedios ponderados de los valores de PCG de los componentes individuales.

Ejemplo 2: Rendimiento del calentamiento para composiciones que contienen E-HFO-1234ze y HFC-134

Se determina el rendimiento de las composiciones que contienen E-HFO-1234ze y HFC-134 en una bomba de calor centnfuga de calentamiento de agua, y se compara con el rendimiento para HFC-134a. Los datos se muestran en la tabla 2. Los datos se basan en las siguientes condiciones:

Temperatura del evaporador 26,7°C

Temperatura del condensador 80,0°C

Eficiencia del compresor 70%

Tabla 2

Variable

HFC-134a E-HFO-1234ze/ HFC-134 (65/35 % en peso) E-HFO-1234ze/ HFC-134 frente a 134a(% A)

Subenfriamiento del lfquido, °C

11,11 11,11

Sobrecalentamiento del vapor, °C

0,00 0,00

Presion (condensador), kPa

2.643 2125 -19,61

Presion (evaporador), kPa

698,46 556,0 -20,40

Temperatura de descarga del compresor, °C

95,60 91,02 -4,79

Deslizamiento del compresor, °C

0,08

Deslizamiento del evaporador, °C

0,05

Refrigeracion neta, kJ/kg

113,4 112,8 -0,52

Trabajo del compresor kJ/kg

39,19 37,64 -3,96

CDR para el calentamiento

3,893 3,996 2,65

Capacidad de calentamiento volumetrica kJ/m3

5.048 4163 -17,54

PCG*

1430 389 -72,80

Los datos indican que la presion del condensador para la nueva mezcla esta dentro del intervalo para algunos compresores actualmente disponibles. Sin embargo, la presion del condensador para el HFC-134a supera la presion para algunos compresores actualmente disponibles. El deslizamiento de temperatura para la nueva mezcla es bajo, haciendo que la mezcla sea factible para usar en evaporadores inundados. El CDR mayor para la nueva mezcla demuestra mejor rendimiento energetico con respecto a HFC-134a. Ademas, el PCG para la nueva mezcla es significativamente menor que el PCG de HFC-134a.

Ejemplo 3: Rendimiento de calentamiento y enfriamiento simultaneos para composiciones que contienen 20 por ciento en peso de trans-HFO-1234ze y 80 en peso de HFC-134

El aparato descrito en las figuras 1 y 2 se puede usar para proporcionar simultaneamente agua caliente para uso domestico y agua enfriada para aire acondicionado. Se determina el rendimiento de las composiciones que contienen trans-HFO-1234ze y HFC-134 en una maquina centnfuga que proporciona calentamiento y enfriamiento simultaneamente, y se compara con el rendimiento para HFC-134a. Los datos se muestran en la tabla 3. Los datos se basan en las siguientes condiciones:

Temperatura del evaporador 4,4°C

Temperatura del condensador 80°C

Eficiencia del compresor 70%

Tabla 3

Variable

HFC-134a E-HFO-1234ze/ HFC- 134 (20/80 % en peso) E-HFO-1234ze/ HFC- 134 (20/80 % en peso) frente a HFC-134a (% A)

HFO-1234ze-E (CFaCH=CHF)

20

HFC-134 (CHF2CHF2)

80

PCG

1430 881,2 -38,38

Subenfriamiento del lfquido, °C

10 10

Sobrecalentamiento del vapor, °C

0 0

Presion (condensador)

2643 2176 -17,68

Presion (evaporador)

342,6 271,6 -20,74

Temperatura de descarga del compresor, °C

102,6 100,4

Deslizamiento del compresor, °C

0 0

Deslizamiento del evaporador, °C

0 0,02

Refrigeracion neta, kJ/kg

98,02 108,94 11,14

Trabajo del compresor kJ/kg

61,21 63,08 3,06

CDR para el enfriamiento

1,602 1,727 7,80

Capacidad de enfriamiento volumetrica kJ/m3

1614 1427 -11,60

CDR para el calentamiento

2,60 2,73 4,80

Capacidad de calentamiento volumetrica kJ/m3

2622 2253 -14,07

CDR total

4,20 4,45 5,95

Los datos indican que este modo de operacion es posible con la nueva mezcla mientras que no lo es con HFC-134a, porque la presion del condensador superana el valor maximo factible. La nueva mezcla proporciona deslizamiento de temperatura bajo, permitiendo el uso de evaporadores inundados. El trabajo del compresor para la nueva mezcla 5 es comparable al de HFC-134a, por lo tanto la velocidad circunferencial del impulsor del compresor centnfugo sera similar, haciendo que la nueva mezcla sea una sustitucion adecuada para HFC-134a. El CDR tanto para el enfriamiento como para el calentamiento para la nueva mezcla muestra mejora frente al de HFC-134a.

Ejemplo 4: Rendimiento de calentamiento y enfriamiento simultaneos para composiciones que contienen 60 por ciento en peso de trans-HFO-1234ze y 40 en peso de HFC-134

10 El aparato descrito en las figuras 1 y 2 se puede usar para proporcionar simultaneamente agua caliente para uso domestico y agua enfriada para aire acondicionado. Se determina el rendimiento de las composiciones que contienen trans-HFO-1234ze y HFC-134 en una maquina centnfuga que proporciona calentamiento y enfriamiento simultaneamente, y se compara con el rendimiento para HFC-134a. Los datos se muestran en la tabla 4. Los datos se basan en las siguientes condiciones:

15

Temperatura del evaporador 4,4°C

Temperatura del condensador 80°C

Eficiencia del compresor 70%

5

10

15

20

25

Tabla 4

Variable

HFC-134a E-HFO-1234ze/ HFC- 134 (60/40 % en peso) E-HFO-1234ze/ HFC-134 (60/40 % en peso) frente a HFC-134a (% A)

HFO-1234ze-E (CF3CH=CHF)

60

HFC-134 (CHF2CHF2)

40

PCG

1430 443,6 -75,88

Subenfriamiento del lfquido, °C

10 10

Sobrecalentamiento del vapor, °C

0 0

Presion (condensador)

2643 2138 -21,02

Presion (evaporador)

342,6 271,4 -22,87

Temperatura de descarga del compresor, °C

102,6 97,36

Deslizamiento del compresor, °C

0 0,07

Deslizamiento del evaporador, °C

0 0,02

Refrigeracion neta, kJ/kg

98,02 98,12 0,11

Trabajo del compresor kJ/kg

61,21 58,83 -4,28

CDR para el enfriamiento

1,602 1,668 4,53

Capacidad de enfriamiento volumetrica kJ/m3

1614 1348 -18,10

CDR para el calentamiento

2,602 2,668 2,79

Capacidad de calentamiento volumetrica kJ/m3

2622 2157 -19,50

CDR total

4,204 4,336 3,45

Los datos indican que este modo de operacion es posible con la nueva mezcla mientras que no lo es con HFC-134a. La nueva mezcla proporciona deslizamiento de temperature despreciable, permitiendo as^ el uso de evaporadores inundados. El trabajo del compresor es comparable al de 134a, por lo tanto la velocidad circunferencial del impulsor del compresor centnfugo sera similar, haciendo que la nueva mezcla sea una sustitucion cercana adecuada para el HFC-134a. El CDR tanto para el enfriamiento como para el calentamiento para la nueva mezcla muestra mejora sustancial frente al de HFC-134a.

Ejemplo 5: Ensayo de inflamabilidad de composiciones que contienen E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2

Se ensayo una composicion que conterna 70 por ciento en peso de E-CF3CH=CHF (E-HFO-1234ze) y 30 por ciento en peso de CHF2CHF2 (HFC-134) segun el procedimiento de ensayo de ASTM E681-2001 a una temperatura de 60°C y se encontro que era inflamable. Se ensayo una composicion que conterna 69,75 por ciento en peso de E- CF3cH=CHF (E-HFC-1234ze) y 30,25 por ciento en peso de CHF2CHF2 (HFC-134) en las mismas condiciones y se encontro que no era inflamable.

Ejemplo 6: Ensayo de inflamabilidad de composiciones que contienen E-CF3CH=CHF y CF3CH2F (no segun la invencion reivindicada)

Se ensayo una composicion que conterna 82,5 por ciento en peso de E-CF3CH=CHF (E-HFO-1234ze) y 17,5 por ciento en peso de CF3CH2F (HFC-134a) segun el procedimiento de ensayo de ASTM E681-2001 a una temperatura de 60°C y se encontro que era inflamable. Se ensayo una composicion que conterna 81,3 por ciento en peso de E- CF3CH=CHF y 18,7 por ciento en peso de CF3CH2F en las mismas condiciones y se encontro que era inflamable con un solo valor para el LSI y el LII. Se ensayo una composicion que conterna 80 por ciento en peso de E- CF3CH=CHF y 20 por ciento en peso de CF3CH2F en las mismas condiciones y se encontro que no era inflamable. Se ensayo una composicion que conterna 81,25 por ciento en peso de E-CF3CH=CHF y 18,75 por ciento en peso de CF3CHF2 en las mismas condiciones y se encontro que no era inflamable.

Ejemplo 7: Rendimiento de calentamiento para composiciones que contienen E-HFO-1234ze y HFC-134a (no segun la invencion reivindicada)

Se determina el rendimiento de las composiciones que contienen E-HFO-1234ze y HFC-134a en una bomba de

calor centnfuga de calentamiento de agua y se compara con el rendimiento para el HFC-134a solo. Los datos se muestran en la tabla 5. Los datos se basan en las siguientes condiciones:

Temperatura del evaporador 26,7°C

Temperatura del condensador 80,0°C

5 Eficiencia del compresor 70%

Tabla 5

Variable

Unidades HFC-134a E-HFO-1234ze/ HFC-134a (75/25 % en peso) E-HFO-1234ze/ HFC-134a (% A)

Subenfriamiento del lfquido, °C

°C 11,11 11,11

Sobrecalentamiento del vapor, °C

°C 0,00 0,00

Presion (condensador), kPa

kPa 2,643 2.196,47 -16,89

Presion (evaporador), kPa

kPa 698,46 576,90 -17,40

Temperatura de descarga del compresor, °C

°C 95,60 91,35

Deslizamiento del compresor, °C

°C 0,51

Deslizamiento del evaporador, °C

°C 0,42

Refrigeracion neta, kJ/kg

kJ/kg 113,4 107,51 -5,19

Trabajo del compresor kJ/kg

kJ/kg 39,19 36,58 -6,66

CDR para el calentamiento

3,893 3,939 1,18

Capacidad de calentamiento volumetrica kJ/m3

kJ/m3 5,048 4217,90 -16,44

PCG*

1430 362 -74,69

Los datos indican que la presion del condensador para la nueva mezcla esta dentro del intervalo para algunos compresores actualmente disponibles. Sin embargo, la presion del condensador para el HFC-134a supera la presion para algunos compresores actualmente disponibles. El deslizamiento de temperatura para la nueva mezcla no es 10 despreciable pero es relativamente bajo, haciendo que la mezcla sea factible para usar en evaporadores inundados. El CDR mayor para la nueva mezcla demuestra mejor rendimiento energetico con respecto a HFC-134a. Ademas, el PCG para la nueva mezcla es significativamente menor respecto al PCG de HFC-134a.

Claims (12)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   REIVINDICACIONES

   1. - Un metodo para producir calentamiento que comprende condensar un fluido de trabajo vapor que comprende

   (a) £-CF3CH=CHF y (b) CHF2CHF2; en un condensador, de modo que se produce un fluido de trabajo lfquido; con la condicion de que la relacion en peso de £-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 en el fluido de trabajo es de 0,05 a 0,99; en donde el calentamiento se produce en una bomba de calor de alta temperature que comprende dicho condensador, en donde la temperature maxima de funcionamiento del

   condensador de la bomba de calor de alta temperatura es mayor que 55°C, que comprende ademas (i) pasar un

   medio de transferencia de calor a traves del condensador, de modo que dicha condensacion del fluido de trabajo calienta el medio de transferencia de calor, y pasar el medio de transferencia de calor calentado desde el

   condensador a un cuerpo que se va a calentar, o (ii) pasar un fluido que se va a calentar a traves de dicho

   condensador, calentando asf el fluido, en donde el fluido es aire, agua o una parte de un procedimiento industrial.
2. 2. - El metodo de la reivindicacion 1, en donde el medio de transferencia de calor es agua y el cuerpo que se va a calentar es agua, o en donde el medio de transferencia de calor es agua y el cuerpo que se va calentar es aire para calentar locales, o en donde el medio de transferencia de calor es un lfquido de transferencia de calor industrial y el cuerpo que se va a calentar es una corriente de procedimiento qmmico.
3. 3. - El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, que ademas comprende comprimir el vapor de fluido de trabajo en un compresor centnfugo.
4. 4. - El metodo de la reivindicacion 1 o 3, en donde el fluido es aire y el aire calentado del condensador se pasa a un espacio que se va a calentar, o en donde el fluido es una parte de una corriente de procedimiento y la parte calentada se devuelve al procedimiento.
5. 5. - El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es menor de 0,70, preferiblemente de 0,05 a 0,53.
6. 6. - Un aparato de bomba de calor que contiene un fluido de trabajo que comprende (a) E-CF3CH=CHF y (b) CHF2CHF2; con la condicion de que la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 en el fluido de trabajo es de 0,05 a 0,99; en donde el aparato de bomba de calor es un aparato de bomba de calor de alta temperatura que puede producir temperaturas maximas de funcionamiento del condensador mayores que 55°C.
7. 7. - El aparato de la reivindicacion 6, en donde la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E- CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es menor de 0,05 a 0,69, preferiblemente de 0,05 a 0,53.
8. 8. - El aparato de la bomba de calor de la reivindicacion 6, que comprende un compresor centnfugo.
9. 9. - Un metodo para elevar la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible en un aparato de bomba de calor adecuado para usar con el fluido de trabajo HFC-134a, con respecto a la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible cuando se usa HFC-134a como el fluido de trabajo de la bomba de calor, que comprende cargar la bomba de calor como se define en la reivindicacion 1 con un fluido de trabajo como se define en la reivindicacion 1.
10. 10. - El metodo de la reivindicacion 9, en donde la bomba de calor se carga con un fluido de trabajo que comprende E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 y la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible se eleva al menos 5°C, preferiblemente al menos 10°C, comparado con la temperatura maxima de funcionamiento del condensador factible cuando se usa 134a como el fluido de trabajo de la bomba de calor.
11. 11. - El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, en donde la relacion en peso de E-CF3CH=CHF a la cantidad total de E-CF3CH=CHF y CHF2CHF2 es menor de 0,70, preferiblemente de 0,05 a 0,53.
12. 12. -Un metodo para sustituir el refrigerante HFC-134a en una bomba de calor disenada para HFC-134a, que comprende proporcionar un fluido de trabajo sustituto como se define en la reivindicacion 1; en donde dicha bomba de calor comprende un compresor centnfugo, en donde la temperatura maxima de funcionamiento del condensador de la bomba de calor de alta temperatura es mayor que 55°C.