ES2820736T3

ES2820736T3 - Refrigerante

Info

Publication number: ES2820736T3
Application number: ES14796840T
Authority: ES
Inventors: John Edward Poole; Richard Powell
Original assignee: RPL Holdings Ltd
Current assignee: RPL Holdings Ltd
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2021-04-22
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: AU2014335918A1; CA2927308A1; DK3058044T3; CA2927308C; AP2016009204A0; AU2014335918B2; PL3058044T3; RU2654721C2; BR112016008502B8; ZA201602537B; CN105814165A; US9708522B2; US20170152423A1; BR112016008502A2; NZ719266A; KR20160070787A; BR112016008502B1; MY181213A; UA118768C2; GB201410411D0

Abstract

Una composición de refrigerante que consiste en R227ea 3-6 % R134a 42,5-65 % R125 15-31 % R32 10-35 % junto con un componente de hidrocarburo opcional; en la que las cantidades son en peso y se seleccionan para totalizar el 100 %.

Description

DESCRIPCIÓN

Refrigerante

La presente divulgación se refiere a una mezcla de refrigerante de hidrofluorocarbono (HFC) para su uso en una bomba térmica.

La presente invención también se refiere a bombas térmicas que contienen los refrigerantes de fluido de múltiples componentes particularmente, pero no exclusivamente, para acondicionamiento de aire y otros sistemas de bombeo térmico.

En la presente memoria descriptiva, la expresión "bomba térmica" se usa genéricamente para describir cualquier dispositivo de impulsión que mueve calor de una fuente a un disipador contra un gradiente térmico mediante la entrada de trabajo mecánico y que implica la condensación y evaporación cíclicas de un refrigerante volátil. Un acondicionador de aire o un refrigerador es un tipo particular de bomba térmica en la que se requiere una temperatura inferior para la aplicación destinada, es decir, refrigerar un espacio cerrado. Por el contrario, una bomba de calor es un tipo particular de bomba térmica en la que se requiere una temperatura superior para la aplicación destinada, es decir, calentar un espacio cerrado. La distinción entre una unidad de acondicionamiento de aire o refrigerador y una bomba de calor reside meramente en el fin destinado, no en el principio operación. De hecho, numerosos sistemas denominados "acondicionador de aire" se diseñan para suministrar calor o frío dependiendo de la necesidad del usuario en un momento específico. En la presente memoria descriptiva, la expresión "acondicionador de aire" se aplicará a sistemas que se destinan únicamente a refrigeración. Una bomba térmica que puede proporcionar calor o frío dependiendo del modo de operación seleccionado se denomina "bomba térmica reversible" en la presente memoria descriptiva. Una bomba térmica comprende generalmente un circuito cerrado que incluye un evaporador, un condensador y una bomba.

Todos los dispositivos de bomba térmica se pueden hacer funcionar mediante una fuente de energía externa que puede contribuir potencialmente al calentamiento global mediante la liberación de CO²a la atmósfera a través de la combustión de combustibles fósiles. Esto se denomina en ocasiones calentamiento global "indirecto" para distinguirlo del calentamiento global "directo" causado por la liberación de refrigerantes con potencial del calentamiento global tales como hidrofluorocarbonos (HFC). La suma de las contribuciones directa e indirecta al calentamiento global que resulta de la operación de una bomba térmica se conoce como su "Impacto Total de Calentamiento Equivalente" o "TEWI". Para la mayoría de las bombas térmicas, la contribución indirecta excede considerablemente el efecto directo, por ejemplo, en un factor de al menos cinco. El calentamiento global total causado por una bomba térmica se puede reducir haciendo el dispositivo más eficaz energéticamente o reemplazando los HFC por refrigerantes que tengan potenciales inferiores de calentamiento global. Preferentemente, se puede usar una combinación de ambos enfoques.

Se conoce bien que los clorofluorocarbonos R12 (CF²CI²) y R502 y los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) tales como R22 migran a la estratosfera en la que se descomponen mediante la luz ultravioleta para atacar la capa de ozono. Estas sustancias que agotan el ozono (ODS) están en proceso de reemplazarse por alternativas que no agotan el ozono tales como HFC, HFO e hidrocarburos.

Los principales reemplazos que no agotan el ozono para R502 son composiciones de HFC con los refrigerantes con números R404A y R507 que, aunque son excelentes refrigerantes en términos de eficacia de energía, no inflamabilidad, baja toxicidad y propiedades termodinámicas, no obstante, tienen unos GWP que están en el extremo ^{superior del intervalo de los}HfC ^{usados habitualmente. R404A y R504A tienen unos}Gw P ^{de 3922 y 3985,}respectivamente, de acuerdo con el Cuarto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático.

El documento WO 2011/077088 desvela composiciones de refrigerante que no agotan el ozono y no inflamables con GWP inferiores a 2.000 ITH que reemplazan R404A, R507, HCFC22 y CFC502 en los sistemas de refrigeración.

El documento US 6508950 desvela mezclas refrigerantes como sustituto de clorodifluorometano (CHClF2, HCFC-22).

Un problema del uso de los HFC como refrigerantes ha sido su mala compatibilidad con los lubricantes usados para asegurar el funcionamiento sin complicaciones de la bomba que se usa para impulsar los HFC al sistema. Numerosos sistemas existentes se han diseñado para su uso con CFC y HCFC tales como R12 o R22 o mezclas antiguas de CFC/HCFC tales como R502. Estos refrigerantes son compatibles con lubricantes de aceite mineral o alquilbenceno. Sin embargo, las mezclas de HFC usadas para reemplazar a los CFC son menos miscibles con lubricantes de aceite mineral u otro hidrocarburo de modo que es necesario el uso de un componente de hidrocarburo. Los hidrocarburos son problemáticos debido a su inflamabilidad inherente y su propensión a formar mezclas inflamables. Los requisitos para la aprobación en la categoría 1 de la ASHRAE incluyen el requisito de no inflamabilidad en los peores casos de condiciones de fraccionamiento de formulación. Los hidrocarburos de punto de ebullición inferior tales como propano o isobutano se vaporizan durante las etapas iniciales de una fuga mientras que los hidrocarburos de punto de bullicio superior tales como pentano tienden a permanecer en el recipiente para formar un residuo inflamable. Se pueden formar mezclas azeotrópicas y los hidrocarburos y los HFA con puntos de ebullición similares tienden a destilar conjuntamente. Además, los requisitos impuestos a un componente de hidrocarburo varían debido a la temperatura de trabajo de la mezcla refrigerante requerida para diferentes usos. Los congeladores de los supermercados pueden operar a -35 °C, los congeladores domésticos de -18 °C al -25 °C, y las neveras domésticas de -3 °C a 6 °C y los sistemas de acondicionamiento de aire de 0 °C a 20 °C. Por lo tanto, se ha prestado mucha atención para maximizar la cantidad de hidrocarburo sin crear un riesgo de inflamabilidad.

Un problema particular surge con el reemplazo de una mezcla de refrigerante en un equipo existente, a diferencia de un refrigerante usado en un equipo nuevo, dado que es poco práctico reemplazar completamente el lubricante. Por lo tanto, el nuevo refrigerante añadido debe ser compatible debe ser compatible con el lubricante existente, particularmente aceite mineral o alquilbenceno. Sin embargo, el refrigerante debería ser capaz de usarse con un equipo que contenga poliésteres u otros lubricantes empleados habitualmente.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición de refrigerante que consiste en un componente de hidrofluorocarbono que consiste en

R227ea 3-6 %

R134a 42,5-65 %

R125 15-31 %

R32 10-35 %

junto con un componente de hidrocarburo opcional;

en la que las cantidades son en peso y se seleccionan para totalizar un 100 %.

Los refrigerantes de la presente invención se pueden usar como reemplazo para R22 en un equipo existente. Las composiciones preferentes tienen propiedades particularmente ventajosas. La presión no es significativamente mayor que la presión de R22 y es ventajosamente inferior que la presión de R407C que se usa habitualmente como reemplazo de R22. Los refrigerantes no son inflamables y tienen un potencial de calentamiento global menor de 2200.

Las temperaturas de descarga de compresor son inferiores que para R22. Sin embargo, las temperaturas de descarga son ventajosas debido a que se reduce la descomposición del aceite lubricante, lo que da como resultado una menor formación de productos de descomposición en el puerto de salida de descarga durante un uso prolongado.

Los refrigerantes se pueden usar para aplicaciones de acondicionamiento de aire, refrigeración y bomba de calor general. El deslizamiento puede ser relativamente alto, por ejemplo, dentro del intervalo de 3,9 a 4,7 °C. El deslizamiento relativamente alto proporciona mayores eficacias y capacidades de energía. Los caudales por kilovatio son comparables a R22. Esto permite que los refrigerantes se usen como readaptación para equipos de R22 existentes. Los refrigerantes de la presente invención tienen la ventaja adicional de que se pueden formular usando ingredientes fácilmente disponibles en el mercado. El coeficiente de rendimiento es comparable a R22. De forma importante, el GWP es bajo mientras que mantiene no inflamabilidad particularmente al final de una fuga cuando se han perdido los compuestos más volátiles de la mezcla. Es importante que los componentes inflamables se pierdan gradualmente de una mezcla durante una fuga de modo que ni el vapor de escape ni el líquido residual sean inflamables.

Cuando se usa un componente de hidrocarburo, este es compatible con lubricantes de hidrocarburo, por ejemplo, lubricantes de aceite mineral, alquilbencenos o poliolefina, y también con lubricantes que contienen oxígeno, particularmente poliolésteres y poliéteres.

Una cantidad preferente de R32 es de un 10 % a un 20 %.

Una composición preferente alternativa que no entra dentro del alcance de la invención reivindicada tiene un componente de hidrofluorocarbono que consiste en:

R227ea 3-9 %

R134a 25-70 %

R125 12-35 %

R32 10-35 %

En la presente memoria descriptiva, cuando se definen las mezclas mediante los porcentajes de los componentes de HFC, las mezclas también pueden incluir un componente de hidrocarburo opcional donde las cantidades son en peso y las cantidades de HFC y HC juntas se seleccionan para totalizar un 100 %.

Otra composición preferente tiene un componente de hidrofluorocarbono que consiste en:

R227ea 3-6 %

R134a 42,5-65 %

R125 15-30 %

R32 10-20 %

Una composición de refrigerante alternativa que no entra dentro del alcance de la invención reivindicada consiste básicamente en

R227ea 3-9 %

R134a 25-70 %

R125 3-35 %

R32 10-35 %

junto con un componente de hidrocarburo opcional;

en la que las cantidades son en peso y se seleccionan para totalizar un 100 %.

Algunos ejemplos específicos de composiciones preferentes que no entran dentro del alcance de la invención reivindicada son los que siguen a continuación:

Cantidad en porcentaje

R227ea 5 3 5 5 2

R134a 70 67 59 60 69

R125 5 10 10 3

R32 25 25 26 25 26

El componente hidrocarburo puede consistir en: de un 0,6 % a un 5 %, preferentemente de un 1 a un 5 % en peso de un hidrocarburo seleccionado entre el grupo que consiste en: propano, 2-metilpropano, butano, pentano, 2-metilbutano y las mezclas de los mismos.

Se seleccionan hidrocarburos preferidos entre: 2-metilpropano y 2- metilbutano y mezclas de los mismos.

Son especialmente preferentes las mezclas de butano y 2-metilbutano. Se emplea una cantidad de un 0,6 % de butano y un 0,6 % de 2-metilbutano de modo que la cantidad total de hidrocarburo sea un 1,2 %, para conseguir un retorno de aceite satisfactorio.

Preferentemente, el componente hidrocarburo puede consistir de un 1 % a un 6 % de hidrocarburos seleccionados entre el grupo que consiste en: propeno, propano, 2-metilpropano, n-butano, but-1-eno, but-2-eno, 2-metilpropeno, npentano, y 2-metilbutano, o las mezclas de los mismos, para ayudar al retorno de aceite. Las mezclas que contienen dos o más hidrocarburos son preferentes si los compresores se lubrican con aceites de hidrocarburo.

Un componente de hidrocarburo particularmente preferente consiste en una mezcla de butano y 2-metilbutano en la que cada uno está presente en una cantidad mayor o igual a un 0,6 % en peso.

Ciertas composiciones preferentes contienen un 0,6-1,9 %, preferentemente un 0,6 % de n-butano y un 0,3-0,6 %, preferentemente un 0,6 % de 2-metilbutano.

Una composición particularmente preferente consiste en:

%

R227ea 4-6

R134a 50-55

R125 17-22

R32 17-22

n-butano 0,6-2

2-metilbutano 0,6-2

Una composición especialmente preferente consiste en:

%

R227ea 5

R134a 53,8

R125 20

R32 20

n-butano 0,6

2-metilbutano 0,6

Otra composición preferente consiste en:

%

R227ea 5

R134a 54,4

(continuación)

R125 20

R32 20

2-metilbutano 0,6

Composiciones específicas preferentes consisten en las siguientes mezclas:

1)

R134a 31 %

R32 31 %

R125 31 %

R227ea 5 % componente de hidrocarburo 2 %

La composición 1) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

2)

R134a 34,5 %

R32 30 %

R125 30 %

R227ea 4 % componente de hidrocarburo 1,5 %

La composición 2) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

3)

R134a 25 %

R32 32 %

R125 32,5 %

R227ea 9 % componente de hidrocarburo 1,5 %

La composición 3) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

4)

R134a 30,5 %

R32 31 %

R125 31 %

R227ea 5 % componente de hidrocarburo 2,5 %

La composición 4) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

5)

R134a 37 %

R32 28 %

R125 30,5 %

R227ea 3 % componente de hidrocarburo 1,5 %

La composición 5) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

6)

R134a 58.5 %

R32 16 %

R125 19 %

R227ea 5 %

n-butano 1.5 %

7)

R134a 60 %

R32 16 %

R125 19 %

R227ea 5 %

8)

R134a 53,5 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

n-butano 1,5 %

9)

R134a 55 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

10)

R134a 53,5 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

n-butano 1,5 %

11)

R134a 63,5 %

R32 15 %

R125 15 %

R227ea 5 %

n-butano 1,5 %

12)

R134a 58,5 %

R32 15 %

R125 20 %

R227ea 5 %

n-butano 1,5 %

13)

R134a 65 %

R32 15 %

R125 15 %

R227ea 5 %

14)

R134a 55 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

15)

R134a 53,5 %

R32 25 %

R125 15 %

R227ea 0,5 %

n-butano 0,9 %

2-metilbutano 0,6 %

La composición 15) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

R134a 70 %

R32 25 %

R125 15 %

R227ea 0,5 %

La composición 16) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

17)

R134a 67 %

R32 25 %

R125 0,5 %

R227ea 0,3 %

La composición 17) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

18)

R134a 59 %

R32 26 %

R125 10 %

R227ea 0,5 %

La composición 18) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

19)

R134a 60 %

R32 25 %

R125 10 %

R227ea 0,5 %

La composición 19) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

20)

R134a 69 %

R32 26 %

R125 3 %

R227ea 0,2 %

La composición 20) no entra dentro del alcance de la invención reivindicada.

En realizaciones preferentes, las composiciones de refrigerante de la presente invención pueden consistir en los ingredientes indicados en el sentido de que no está presente ningún compuesto adicional en cantidades funcionales, excluyendo posibles trazas de impurezas.

Preferentemente, la inflamabilidad de las mezclas de la presente invención tiene una calificación A2 de acuerdo con la clasificación 34 del Comité de la ASHRAE, es decir baja toxicidad y ligeramente inflamables. Más preferentemente, las mezclas tienen una calificación A1, es decir baja toxicidad y no inflamables.

En la presente memoria descriptiva, se expresa la eficacia energética de una bomba térmica como su "Coeficiente de Rendimiento" (COP), que se define como la proporción de la refrigeración producida dividida por la entrada de energía al motor eléctrico que impulsa el compresor.

Los porcentajes y otras cantidades a los que se hace referencia en la memoria descriptiva son en peso a menos que se indique otra cosa y se seleccionan entre cualquier intervalo mencionado para totalizar un 100 %.

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

Se prepararon mezclas que contienen los siguientes ingredientes.

Tabla 2

Mezcla 24 25 26 27 28 29 30 36

R134a 55 53,5 52 55 57 54 54 53,8

R32 20 20 20 20 18 20 20 20

(continuación)

Mezcla 24 25 26 27 28 29 30 36

R125 20 20 21 20 19 21 20 20

R227ea 5 5 6 4 6 3,6 5 5

n-butano 1,5 0,6 0,6

R600a 1 1 0,8 1 -2-metilbutano 0,6

R290 -

100 100 100 100 100 100 100 100

GWP

Tabla 3

Mezcla 31 32 25 24 33 34 35

R134a 58,5 60 53,5 55 42,5 47,547,5 52,537,5 42,5

R32 16 16 20 20 15 15 10 10 20 20

R125 19 19 20 20 35 35 35 35 35 35

R227ea 5 5 5 5 5 0 5 0 5 0

n-butano 1,5 1,5 1,5 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9

2-metilbutano 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

GWP 1771 1792 1761 17832095 2133 2057

Ejemplo 1

La Tabla 4 proporciona datos de ciclo comparativos para refrigerantes disponibles en el mercado que se usan en un sistema habitual de acondicionamiento de aire. Tal sistema comprende un compresor o bomba de gas, que succiona vapor de refrigerante a baja presión y baja temperatura y lo comprime a un gas de presión superior y temperatura superior; un condensador que enfría el gas caliente desechando el calor al aire externo permitiendo de este modo que el refrigerante se condense en un líquido; un dispositivo de expansión, que disminuye la presión del refrigerante líquido; un evaporador en el que el gas a baja temperatura se evapora por absorción de calor de la sala; y la baja presión y baja temperatura resultantes vuelven a continuación al compresor para completar el ciclo. Los componentes se conectan mediante tubería de presión apropiada y se controlan mediante una circuitería que incluye un sensor de temperatura que permite que el sistema de acondicionamiento de aire mantenga la sala al nivel deseado.

Las condiciones de operación para el sistema de acondicionamiento de aire son las siguientes.

Capacidad de refrigeración del sistema (kW) = 1,00

Eficacia isentrópica del compresor = 0,800

Eficacia volumétrica del compresor = 0,900

Eficacia del motor eléctrico = 0,900

Evaporador: temp. sat. promedio (C) = 7,0 Succión de gas supercalentado (K) = 5,0

Condensador: temp. sat. promedio (C) = 45,0 Líquido subenfriado (K) = 5,0

T ambién se incluyen los potenciales de calentamiento global (GWP) derivados de los valores AR4 de sus refrigerantes componentes.

Tabla 4

(continuación)

Ejemplo 2

La Tabla 5 proporciona datos de ciclo comparativos para refrigerantes disponibles en el mercado que se usan en un sistema de refrigeración habitual. Tal sistema comprende un compresor o bomba de gas, que succiona vapor de refrigerante a baja presión y baja temperatura y lo comprime a un gas de presión superior y temperatura superior; un condensador que enfría el gas caliente desechando el calor al aire externo permitiendo de este modo que el refrigerante se condense en un líquido; un dispositivo de expansión, que disminuye la presión del refrigerante líquido; un evaporador en el que el gas a baja temperatura se evapora por absorción de calor de un espacio refrigerado; y la baja presión y baja temperatura resultantes vuelven a continuación al compresor para completar el ciclo. Los componentes se conectan mediante tubería de presión apropiada y se controlan mediante una circuitería que incluye un sensor de temperatura que permite que el sistema de acondicionamiento de aire mantenga el refrigerador al nivel deseado.

Las condiciones de operación para el sistema de refrigeración son las siguientes.

Capacidad de refrigeración del sistema (kW) = 1,00

Eficacia isentrópica del compresor = 0,800

Eficacia volumétrica del compresor = 0,900

Eficacia del motor eléctrico = 0,900

Evaporador: temp. sat. promedio (°C) = -35,0 Supercalentado (K) = 5,0 Condensador: temp. sat. promedio (°C) = 35,0 Subenfriado (K) = 5,0

También se incluyen los potenciales de calentamiento global (GWP) derivados de los valores TAR de sus refrigerantes componentes.

Tabla 5

Tabla 5 (continuación

Ejemplo 3

Se modeló un sistema de refrigeración habitual usando las mezclas de refrigerante preparadas de acuerdo con la presente memoria descriptiva en las mismas condiciones de operación que para los refrigerantes del Ejemplo 3. Los datos de rendimiento obtenidos se muestran en la Tabla 6.

Tabla 6

Ejemplo 4

La Tabla 7 proporciona datos de ciclo comparativos para dos refrigerantes disponibles en el mercado, R407C y R22, que se usan en un sistema de acondicionamiento de aire habitual, más los datos de ciclo para las mezclas 24 a 30 formuladas de acuerdo con la presente memoria descriptiva. Tal sistema comprende un compresor o bomba de gas, que succiona vapor de refrigerante a baja presión y baja temperatura y lo comprime a un gas de presión superior y temperatura superior; un condensador que enfría el gas caliente desechando el calor al aire externo permitiendo de este modo que el refrigerante se condense en un líquido; un dispositivo de expansión, que disminuye la presión del refrigerante líquido; un evaporador en el que el gas a baja temperatura se evapora por absorción de calor de una sala; y la baja presión y baja temperatura resultantes vuelven a continuación al compresor para completar el ciclo. Los componentes se conectan mediante tubería de presión apropiada y se controlan mediante una circuitería que incluye un sensor de temperatura que permite que el sistema de acondicionamiento de aire mantenga la sala al nivel deseado.

Capacidad de refrigeración del sistema (kW) = 1,00

Eficacia isentrópica del compresor = 0,800

Eficacia volumétrica del compresor = 0,900

Eficacia del motor eléctrico = 0,900

Condensador: temp. sat. promedio (C) = 45,0 Líquido subenfriado (K) = 5,0

Tabla 7

Ejemplo 5

La Tabla 8 proporciona datos de ciclo comparativos para refrigerantes disponibles en el mercado que se usan en un sistema de refrigeración habitual, más las mezclas 24 a 30 formuladas de acuerdo con la presente memoria descriptiva. Tal sistema comprende un compresor o bomba de gas, que succiona vapor de refrigerante a baja presión y baja temperatura y lo comprime a un gas de presión superior y temperatura superior; un condensador que enfría el gas caliente desechando el calor al aire externo permitiendo de este modo que el refrigerante se condense en un líquido; un dispositivo de expansión, que disminuye la presión del refrigerante líquido; un evaporador en el que el gas a baja temperatura se evapora por absorción de calor de un espacio refrigerado; y la baja presión y baja temperatura resultantes vuelven a continuación al compresor para completar el ciclo. Los componentes se conectan mediante tubería de presión apropiada y se controlan mediante una circuitería que incluye un sensor de temperatura que permite que el sistema de acondicionamiento de aire mantenga el refrigerador al nivel deseado.

Capacidad de refrigeración del sistema (kW) = 1,00

Eficacia isentrópica del compresor = 0,800

Eficacia volumétrica del compresor = 0,900

Eficacia del motor eléctrico = 0,900

Evaporador: temp. sat. promedio (°C) = -35,0 Supercalentado (K) = 5,0

Condensador: temp. sat. promedio (°C) = 35,0 Subenfriado (K) = 5,0

Tabla 8

Ejemplo 6

La Tabla 9 proporciona datos de ciclo comparativos para dos refrigerantes disponibles en el mercado, R407C y R22, que se usan en un sistema de acondicionamiento de aire habitual, más los datos de ciclo para las mezclas 31 a 35 formuladas de acuerdo con la presente memoria descriptiva. Tal sistema comprende un compresor o bomba de gas, que succiona vapor de refrigerante a baja presión y baja temperatura y lo comprime a un gas de presión superior y temperatura superior; un condensador que enfría el gas caliente desechando el calor al aire externo permitiendo de este modo que el refrigerante se condense en un líquido; un dispositivo de expansión, que disminuye la presión del refrigerante líquido; un evaporador en el que el gas a baja temperatura se evapora por absorción de calor de una sala; y la baja presión y baja temperatura resultantes vuelven a continuación al compresor para completar el ciclo. Los componentes se conectan mediante tubería de presión apropiada y se controlan mediante una circuitería que incluye un sensor de temperatura que permite que el sistema de acondicionamiento de aire mantenga la sala al nivel deseado.

Capacidad de refrigeración del sistema (kW) = 1,00

Eficacia isentrópica del compresor = 0,800

Eficacia volumétrica del compresor = 0,900

Eficacia del motor eléctrico = 0,900

Condensador: temp. sat. promedio (C) = 45,0 Líquido subenfriado (K) = 5,0

Tabla 9

Ejemplo 7

La Tabla 10 proporciona datos de ciclo comparativos para refrigerantes disponibles en el mercado que se usan en un sistema de refrigeración habitual, más las mezclas 24 a 30 formuladas de acuerdo con la presente memoria descriptiva. Tal sistema comprende un compresor o bomba de gas, que succiona vapor de refrigerante a baja presión y baja temperatura y lo comprime a un gas de presión superior y temperatura superior; un condensador que enfría el gas caliente desechando el calor al aire externo permitiendo de este modo que el refrigerante se condense en un líquido; un dispositivo de expansión, que disminuye la presión del refrigerante líquido; un evaporador en el que el gas a baja temperatura se evapora por absorción de calor de un espacio refrigerado; y la baja presión y baja temperatura resultantes vuelven a continuación al compresor para completar el ciclo. Los componentes se conectan mediante tubería de presión apropiada y se controlan mediante una circuitería que incluye un sensor de temperatura que permite que el sistema de acondicionamiento de aire mantenga el refrigerador al nivel deseado.

Capacidad de refrigeración del sistema (kW) = 1,00

Eficacia isentrópica del compresor = 0,800

Eficacia volumétrica del compresor = 0,900

Eficacia del motor eléctrico = 0,900

Evaporador: temp. sat. promedio (°C) = -35,0 Supercalentado (K) = 5,0

Condensador: temp. sat. promedio (°C) = 35,0 Subenfriado (K) = 5,0

Tabla 10

Ejemplo 8

La mezcla de refrigerante 36, que tiene una composición en masa de un 20 % de R32, un 20 % de R125, un 53,8 % de R134a, un 5 % de R227ea, un 0,6 % de n-butano y un 0,6 % de isopentano se usa en un sistema de acondicionamiento de aire que comprende un compresor o bomba de gas, que succiona vapor de refrigerante a baja presión y baja temperatura y lo comprime a un gas de presión superior y temperatura superior; un condensador que enfría el gas caliente desechando el calor al aire externo permitiendo de este modo que el refrigerante se condense en un líquido; un dispositivo de expansión, que disminuye la presión del refrigerante líquido; un evaporador en el que el gas a baja temperatura se evapora por absorción de calor de una sala; y la baja presión y baja temperatura resultantes vuelven a continuación al compresor para completar el ciclo. Los componentes se conectan mediante tubería de presión apropiada y se controlan mediante una circuitería que incluye un sensor de temperatura que permite que el sistema de acondicionamiento de aire mantenga la sala al nivel deseado.

Capacidad de refrigeración del sistema (kW) = 1,00

Eficacia isentrópica del compresor = 0,800

Eficacia volumétrica del compresor = 0,900

Eficacia del motor eléctrico = 0,900

Condensador: temp. sat. promedio (C) = 45,0 Líquido subenfriado (K) = 5,0

T ambién se incluyen los potenciales de calentamiento global (GWP) derivados de los valores AR4 de sus refrigerantes componentes. Los datos de rendimiento obtenidos se muestran en la Tabla X.

Tabla X

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición de refrigerante que consiste en

R227ea 3-6 %

R134a 42,5-65 %

R125 15-31 %

R32 10-35 %

junto con un componente de hidrocarburo opcional;

en la que las cantidades son en peso y se seleccionan para totalizar el 100 %.

2. Una composición de refrigerante de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la cantidad de R134a está en un intervalo de un 53,5 % a un 63,5 %.

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

%

R227ea 3-6

R134a 42,5-65

R125 15-30

R32 10-20.

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

%

R227ea 4-6

R134a 50-55

R125 17-22

R32 17-22

n-butano 0,6-2

2-metilpropano 0,6-2.

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

%

R227ea 5

R134a 53,8

R125 20

R32 20

n-butano 0,6

2-metilbutano 0,6.

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

1)

%

R134a 58.5 %

R32 16 %

R125 19 %

R227ea 5 %

n-butano 1.5 %

2)

R134a 60 %

R32 16 %

R125 19 %

R227ea 3 5 %

3)

R134a 53.5 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

n-butano 1.5 %

4)

R134a 55 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

5)

R134a 53,5 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

n-butano 1,5 %

6)

R134a 63,5 %

R32 15 %

R125 15 %

R227ea 5 %

n-butano 1,5 %

7)

R134a 65 %

R32 15 %

R125 15 %

R227ea 5 %

8)

R134a 55 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

9)

R134a 54,4 %

R32 20 %

R125 20 %

R227ea 5 %

2-metilpropano 0,6 %.

7. Una composición de refrigerante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el componente de hidrocarburo se selecciona entre el grupo que consiste en propeno, propano, 2-metilpropano, n-butano, but-1-eno, but-2-eno, 2-metilpropeno, n-pentano, 2-metilbutano y las mezclas de los mismos.

8. Una composición de refrigerante de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el componente de hidrocarburo consiste en una mezcla de butano y 2-metilpropano cada uno en una cantidad mayor o igual a un 0,6 %.