ES2892476T3

ES2892476T3 - Uso de una composición que consiste en difluorometano y HFO-1234YF

Info

Publication number: ES2892476T3
Application number: ES19155085T
Authority: ES
Inventors: Ian Shankland; T Pham; Rajat S Basu; Robert Gerard Richard; Justin Becker; Rajiv Ratna Singh; Ryan Hulse
Original assignee: Honeywell International Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2022-02-04
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: EP2149592A2; EP2149592A3; ES2581933T3; EP3498802A1; EP3498802B1; EP2149592B1; PT3498802T; EP3473691A1; PL3498802T3; EP3093323A1

Abstract

El uso de un refrigerante de una composición que consiste en HFO-1234yf y HFC-32, en el que la composición comprende 30% en peso de HFO-1234yf con respecto al peso total de HFO-1234yf y HFC-32 en la composición como un reemplazo de R410A.

Description

DESCRIPCIÓN

Uso de una composición que consiste en difluorometano y HFO-1234YF

Campo de la invención

Esta invención se refiere a una composición que tiene utilidad en sistemas de transferencia de calor tales como sistemas de refrigeración. En aspectos preferidos, la presente invención está dirigida al uso de la composición en equipos estacionarios de refrigeración y aire acondicionado.

Antecedentes

Los fluidos a base de fluorocarbonos han encontrado un uso generalizado en muchas aplicaciones comerciales e industriales, incluso como fluido de trabajo en sistemas como aire acondicionado, bombas de calor y sistemas de refrigeración, entre otros usos como propulsores de aerosoles, agentes de expansión y dieléctricos gaseosos.

Los fluidos de transferencia de calor, para ser comercialmente viables, deben satisfacer ciertas combinaciones muy específicas y en ciertos casos muy estrictas de propiedades físicas, químicas y económicas. Además, existen muchos tipos diferentes de sistemas de transferencia de calor y equipos de transferencia de calor, y en muchos casos es importante que el fluido de transferencia de calor utilizado en tales sistemas posea una combinación particular de propiedades que se adapten a las necesidades del sistema individual. Por ejemplo, los sistemas basados en el ciclo de compresión de vapor generalmente implican el cambio de fase del refrigerante de líquido a fase de vapor a través de la absorción de calor a una presión relativamente baja y comprimir el vapor a una presión relativamente elevada, condensar el vapor a la fase líquida mediante la eliminación del calor a esta presión y temperatura relativamente elevadas, y luego reducir la presión para comenzar el ciclo nuevamente.

Por ejemplo, ciertos fluorocarbonos han sido un componente preferido en muchos fluidos de intercambio de calor, tales como refrigerantes, durante muchos años en muchas aplicaciones. Los fluoroalcanos, como los clorofluorometanos y clorofluoroetanos, han ganado un uso generalizado como refrigerantes en aplicaciones que incluyen aplicaciones de aire acondicionado y bombas de calor debido a su combinación única de propiedades químicas y físicas, como capacidad calorífica, inflamabilidad, estabilidad en las condiciones de funcionamiento y miscibilidad con el lubricante (si lo hubiera) utilizado en el sistema. Además, muchos de los refrigerantes comúnmente utilizados en los sistemas de compresión de vapor son fluidos de un solo componente o mezclas azeotrópicas, zeotrópicas.

En los últimos años ha aumentado la preocupación por los daños potenciales a la atmósfera y el clima de la tierra, y se han identificado ciertos compuestos a base de cloro como particularmente problemáticos a este respecto. El uso de composiciones que contienen cloro (tales como clorofluorocarbonos (CFC), hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y similares) como refrigerantes en sistemas de aire acondicionado y refrigeración se ha desfavorecido debido a las propiedades de agotamiento del ozono asociadas con muchos de dichos compuestos. Por tanto, ha habido una necesidad creciente de nuevos compuestos de fluorocarbonos e hidrofluorocarbonos que ofrezcan alternativas para aplicaciones de refrigeración y bombas de calor. Por ejemplo, se ha vuelto deseable modernizar los sistemas de refrigeración que contienen cloro reemplazando los refrigerantes que contienen cloro por compuestos refrigerantes que no contienen cloro que no agotan la capa de ozono, como los hidrofluorocarbonos (HFC).

Otra preocupación que rodea a muchos refrigerantes existentes es la tendencia de muchos de estos productos a provocar el calentamiento global. Esta característica se mide comúnmente como potencial de calentamiento global (GWP). El GWP de un compuesto es una medida de la contribución potencial al efecto invernadero del producto químico frente a una molécula de referencia conocida, a saber, CO2 que tiene un GWP = 1. Por ejemplo, los siguientes refrigerantes conocidos poseen los siguientes potenciales de calentamiento global:

Si bien cada uno de los refrigerantes mencionados anteriormente ha demostrado ser eficaz en muchos aspectos, estos materiales se vuelven cada vez menos preferidos, ya que con frecuencia no es deseable usar materiales que tengan un GWP superior a aproximadamente 1000. Por lo tanto, existe la necesidad de sustitutos de estos y otros refrigerantes existentes que tienen GWP indeseables.

Por tanto, ha habido una necesidad creciente de nuevos compuestos y composiciones de fluorocarbonos e hidrofluorocarbonos que sean alternativas atractivas a las composiciones utilizadas hasta ahora en estas y otras aplicaciones. Por ejemplo, se ha vuelto deseable modernizar ciertos sistemas, incluidos los sistemas de refrigeración que contienen cloro y ciertos sistemas de refrigeración que contienen HFC, reemplazando los refrigerantes existentes con composiciones refrigerantes que no agoten la capa de ozono, que no causen niveles no deseados de calentamiento global, y al mismo tiempo, satisfaga todos los demás requisitos estrictos de dichos sistemas para los materiales utilizados como material de transferencia de calor.

Con respecto a las propiedades de rendimiento, los presentes solicitantes han llegado a apreciar que cualquier refrigerante sustituto potencial también debe poseer aquellas propiedades presentes en muchos de los fluidos más ampliamente utilizados, tales como excelentes propiedades de transferencia de calor, estabilidad química, baja o nula toxicidad, baja o ninguna inflamabilidad y compatibilidad con lubricantes, entre otros.

Con respecto a la eficiencia en el uso, es importante tener en cuenta que una pérdida en el rendimiento termodinámico del refrigerante o en la eficiencia energética puede tener impactos ambientales secundarios a través del aumento del uso de combustibles fósiles como resultado de una mayor demanda de energía eléctrica.

Además, en general se considera deseable que los sustitutos de refrigerantes que sean eficaces sin grandes cambios de ingeniería en la tecnología de compresión de vapor convencional que se utiliza actualmente con los refrigerantes existentes, como los refrigerantes que contienen CFC.

Por tanto, los solicitantes han llegado a apreciar la necesidad de composiciones, y particularmente composiciones de transferencia de calor, que sean potencialmente útiles en numerosas aplicaciones, incluyendo sistemas y métodos de calentamiento y enfriamiento por compresión de vapor, evitando al mismo tiempo una o más de las desventajas indicadas anteriormente.

Los solicitantes también han llegado a apreciar que la compatibilidad de los lubricantes es de particular importancia en muchas aplicaciones. Más particularmente, es muy deseable que los fluidos de refrigeración sean compatibles con el lubricante utilizado en la unidad de compresor, utilizado en la mayoría de los sistemas de refrigeración. Desafortunadamente, muchos fluidos de refrigeración que no contienen cloro, incluidos los HFC, son relativamente insolubles y/o inmiscibles en los tipos de lubricantes utilizados tradicionalmente con CFC y HFC, incluidos, por ejemplo, aceites minerales, alquilbencenos o poli(alfa-olefinas). Para que una combinación de fluido de refrigeración y lubricante funcione a un nivel deseable de eficiencia dentro de un sistema de refrigeración por compresión, aire acondicionado y/o bomba de calor, el lubricante debería ser suficientemente soluble en el líquido de refrigeración en un amplio rango de temperaturas de funcionamiento. Dicha solubilidad reduce la viscosidad del lubricante y le permite fluir más fácilmente por todo el sistema. En ausencia de dicha solubilidad, los lubricantes tienden a alojarse en las bobinas del evaporador del sistema de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor, así como en otras partes del sistema, y por tanto reducen el rendimiento del sistema.

La inflamabilidad es otra propiedad importante para muchas aplicaciones. Es decir, se considera importante o esencial en muchas aplicaciones, incluyendo particularmente en aplicaciones de transferencia de calor, usar composiciones que no sean inflamables o de inflamabilidad relativamente baja. Como se usa en la presente memoria, el término "no inflamable" se refiere a compuestos o composiciones que se determina que no son inflamables según se determina de acuerdo con la norma ASTM E-681, con fecha de 2002. Desafortunadamente, muchos HFC que de otro modo serían deseables para su uso en composiciones refrigerantes no son no inflamables. Por ejemplo, el fluoroalcano difluoroetano (HFC-152a) y el fluoroalqueno 1,1,1-trifluoropropeno (HFO-1243zf) son cada uno inflamable y, por lo tanto, no son viables para su uso solo en muchas aplicaciones.

Se ha sugerido el uso como refrigerantes de fluoroalquenos superiores, es decir, alquenos sustituidos con flúor que tienen al menos cinco átomos de carbono. La Patente de EE.UU. No. 4.788.352 - Smutny está dirigida a la producción de compuestos C5 a Cs fluorados que tienen al menos algún grado de insaturación. La patente de Smutny identifica dichas olefinas superiores como conocidas por tener utilidad como refrigerantes, pesticidas, fluidos dieléctricos, fluidos de transferencia de calor, solventes e intermedios en diversas reacciones químicas. (Véase la columna 1, líneas 11 a 22).

Aunque las olefinas fluoradas descritas en Smutny pueden tener cierto nivel de eficacia en aplicaciones de transferencia de calor, se cree que dichos compuestos también pueden tener ciertas desventajas. Por ejemplo, algunos de estos compuestos pueden tender a atacar sustratos, particularmente plásticos de uso general como resinas acrílicas y resinas ABS. Además, los compuestos olefínicos superiores descritos en Smutny también pueden ser indeseables en ciertas aplicaciones debido al nivel potencial de toxicidad de dichos compuestos que puede surgir como resultado de la actividad pesticida observada en Smutny. Además, dichos compuestos pueden tener un punto de ebullición que es demasiado alto para que sean útiles como un refrigerante en determinadas aplicaciones.

El documento US2006/243945 describe composiciones para su uso en sistemas de refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor en las que la composición comprende una fluoroolefina y al menos otro componente.

El documento WO 2008/027555 se refiere al uso de mangueras flexibles capaces de manejar fluidos a alta presión y proporcionar una barrera contra la pérdida de permeación en sistemas de aire acondicionado y refrigeración.

Compendio

Los solicitantes han descubierto que una o más de las necesidades mencionadas anteriormente, y posiblemente otras necesidades, pueden satisfacerse por la composición para el uso según la reivindicación 1.

El término "HFO-1234'' se usa en la presente memoria para referirse a todos los tetrafluoropropenos. Entre los tetrafluoropropenos se incluyen 1,1,1,2-tetrafluoropropeno (HFO-1234yf) y tanto cis- como trans-1,1,1,3-tetrafluoropropeno (HFO-1234ze). El término HFO-1234ze se usa en la presente memoria genéricamente para referirse a 1,1,1,3-tetrafluoropropeno, independientemente de si es la forma cis o trans. Los términos "cisHFO-1234ze" y "transHFO-1234ze" se utilizan en la presente memoria para describir las formas cis y trans de 1,1,1,3-tetrafluoropropeno, respectivamente. Por tanto, el término "HFO-1234ze" incluye dentro de su alcance cisHFO-1234ze, transHFO-1234ze y todas las combinaciones y mezclas de estos.

Breve descripción de los dibujos

Las Figuras 1 - 12 son curvas de composición ternaria que también muestran composiciones binarias a diversas concentraciones de cada componente para las que la capacidad coincide sustancialmente con un refrigerante conocido, como se describe en los Ejemplos de Referencia y Ejemplos de este documento.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

La composición

Una de las ventajas de la presente invención es la provisión de una composición que tiene propiedades de inflamabilidad excepcionales mientras retiene otras propiedades importantes en el rango deseable. Los solicitantes han llegado a apreciar que tanto el R-32 como el HFO-1234yf tienen límites de llama medibles a temperatura ambiente. Sin embargo, los solicitantes señalan que el peligro de llama de los compuestos de la presente composición se compara favorablemente con otros HFC como el R-152a y los HC como el R-290. Una forma de clasificar la inflamabilidad de estos materiales es medir la velocidad de la llama de cada compuesto. Se ha informado que la velocidad máxima de la llama de R-32, R-152a y R-290 (Jabbour) es de 6,7, 23,0 y 38,5 cm/s, respectivamente. Se ha medido que la velocidad de la llama de HFO-1234yf es de 1,5 cm/s. Las medidas de la velocidad de la llama están diseñadas para medirse a temperatura ambiente. Dado que el HFO-1234ze(E) no es inflamable a temperatura ambiente, la velocidad de la llama no se puede comparar directamente con los otros valores, pero es razonable esperar que la velocidad de la llama del HFO-1234ze(E) sea menor que la velocidad de la llama de1HFO-1234yf. Esto significaría que todas las mezclas de R-32 y HFO-1234ze y/o HFO-1234yf tendrían una velocidad de llama de menos de 6,7 cm/s. Al comparar diferentes materiales, si un primer material tiene una velocidad de llama más baja que un segundo material, entonces el primer material tendrá una probabilidad menor de propagación estable de la llama en relación con el segundo material.

Los solicitantes creen que, en general, el HFO-1234yf es generalmente eficaz y muestra utilidad en las composiciones de transferencia de calor en general y en las composiciones refrigerantes en particular. Sin embargo, los solicitantes han descubierto de forma sorprendente e inesperada que el HFO-1234yf exhibe un bajo nivel de toxicidad muy deseable en comparación con otros compuestos de este tipo.

Los compuestos de HFO-1234 son materiales conocidos y se enumeran en las bases de datos de Chemical Abstracts. La producción de fluoropropenos como CF3CH=CH2 por fluoración catalítica en fase de vapor de varios compuestos C3 que contienen halógenos saturados e insaturados se describe en las Patentes de EE.UU. Nos. 2.889.379; 4.798.818 y 4.465.786. El documento EP 974.571, describe la preparación de 1,1,1,3-tetrafluoropropeno poniendo en contacto 1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa) en fase de vapor con un catalizador a base de cromo a temperatura elevada, o en la fase líquida con una solución alcohólica de KOH, NaOH, Ca(OH)2 o Mg(OH)2. Además, los métodos para producir el compuesto HFO-1234 de acuerdo con la presente invención se describen generalmente en conexión con la Solicitud de Patente de Estados Unidos pendiente titulada "Process for Producing Fluorpropenes" que lleva el número de expediente de abogado (H0003789 (26267)).

Se cree que la presente composición para uso en la presente invención posee propiedades que son ventajosas por varias razones importantes. Por ejemplo, los solicitantes creen, basándose al menos en parte en modelos matemáticos, que la fluoroolefina de la presente invención no tendrá un efecto negativo sustancial sobre la química atmosférica, siendo un contribuyente insignificante al agotamiento del ozono en comparación con algunas otras especies halogenadas. Por tanto, la composición de la presente invención tiene la ventaja de no contribuir sustancialmente al agotamiento del ozono. La composición tampoco contribuye sustancialmente al calentamiento global en comparación con muchos de los hidrofluoroalcanos actualmente en uso.

Como se usa en la presente memoria, el "GWP" se mide en relación con el del dióxido de carbono y durante un horizonte de tiempo de 100 años, como se define en "The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, a report of the World Meteorological Association’s Global Ozone Research and Monitoring Project,".

Como se usa en la presente memoria, "ODP" es como se define en "The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, A report of the World Meteorological Association’s Global Ozone Research and Monitoring Project".

En las presentes composiciones se pueden incluir muchos compuestos o componentes adicionales, incluidos lubricantes, estabilizadores, pasivadores metálicos, inhibidores de corrosión, supresores de la inflamabilidad y otros compuestos y/o componentes que modulan una propiedad particular de las composiciones (como el costo, por ejemplo), y la presencia de todos estos compuestos y componentes está dentro del amplio alcance de la invención.

Por consiguiente, los solicitantes han reconocido que la composición para usar en la presente invención se usa con gran ventaja en aplicaciones de transferencia de calor como reemplazo del R410A.

Composiciones de transferencia de calor

Las composiciones de la presente invención se utilizan en aplicaciones de transferencia de calor como reemplazo del R410A.

La cantidad relativa de hidrofluoroolefina usada de acuerdo con la presente invención produce un fluido de transferencia de calor que tiene la capacidad de transferencia de calor requerida, particularmente capacidad de refrigeración, y preferiblemente es al mismo tiempo no inflamable. Como se usa en la presente memoria, el término no inflamable se refiere a un fluido que no es inflamable en todas las proporciones en el aire según lo medido por la norma ASTM E-681.

Las composiciones de la presente invención pueden incluir otros componentes con el fin de mejorar o proporcionar cierta funcionalidad a la composición o, en algunos casos, para reducir el coste de la composición. Por ejemplo, las composiciones refrigerantes según la presente invención, especialmente las utilizadas en sistemas de compresión de vapor, incluyen un lubricante, generalmente en cantidades de aproximadamente 30 a aproximadamente 50 por ciento en peso de la composición. Lubricantes de refrigeración de uso común como poliolésteres (POE) y polialquilenglicoles (PAG), aceites PAG, aceite de silicona, aceite mineral, alquilbencenos (AB) y poli(alfa-olefina) (PAO) que se utilizan en maquinaria de refrigeración con refrigerantes de hidrofluorocarbono (HFC) pueden usarse con las composiciones refrigerantes de la presente invención. Los aceites minerales disponibles comercialmente incluyen Witco LP 250 (marca registrada) de Witco, Zerol 300 (marca registrada) de Shrieve Chemical, Sunisco 3GS de Witco y Calumet R015 de Calumet. Los lubricantes de alquilbenceno disponibles comercialmente incluyen Zerol 150 (marca registrada). Los ésteres disponibles comercialmente incluyen dipelargonato de neopentilglicol, que está disponible como Emery 2917 (marca registrada) y Hatcol 2370 (marca registrada). Otros ésteres útiles incluyen ésteres de fosfato, ésteres de ácido dibásico y fluoroésteres. En algunos casos, los aceites a base de hidrocarburos tienen suficiente solubilidad con el refrigerante que se compone de un yodocarburo, la combinación del yodocarburo y el aceite de hidrocarburo puede ser más estable que otros tipos de lubricantes. Por tanto, dicha combinación puede resultar ventajosa. Los lubricantes preferidos incluyen polialquilenglicoles y ésteres. Los polialquilenglicoles son muy preferidos en determinadas realizaciones porque actualmente se utilizan en aplicaciones particulares tales como acondicionamiento de aire móvil. Por supuesto, se pueden usar diferentes mezclas de diferentes tipos de lubricantes.

La presente composición para su uso en la presente invención es, por tanto, adaptable para su uso en conexión con una amplia variedad de sistemas de transferencia de calor en general y sistemas de refrigeración en particular, tales como aire acondicionado (incluidos los sistemas de aire acondicionado tanto fijos como móviles), refrigeración, sistemas de bomba de calor y similares. En ciertas realizaciones preferidas, la composición de la presente invención se usa en sistemas de refrigeración estacionarios, tales como unidades de aire acondicionado estacionarias y refrigeración estacionaria originalmente diseñadas para su uso con R-410A. La composición para uso en la presente invención tiende a exhibir muchas de las características deseables de este refrigerante existente, incluyendo un GWP que es tan bajo o menor que el refrigerante existente y una capacidad que es tan alta o más alta que dicho refrigerante y una capacidad que es sustancialmente similar o sustancialmente coincidente, y preferiblemente es tan alto como o más alto que dicho refrigerante.

Muchos sistemas de refrigeración existentes están actualmente adaptados para su uso en conexión con el refrigerante existente, R410A, y se cree que la composición de la presente invención es adaptable para su uso en muchos de dichos sistemas, con o sin modificación del sistema.

Composiciones basadas en HFC-32/HFO-1234yf

La composición para usar en la presente invención consiste en un primer componente que es HFC-32 y un segundo componente que es HFO-1234yf.

Los solicitantes han descubierto que la composición para su uso en la presente invención proporciona fluidos refrigerantes que tienen un potencial de calentamiento global (GWP) que es mucho menor que el R-410A, mientras que al mismo tiempo exhiben parámetros de rendimiento que son comercialmente comparables al refrigerante usado anteriormente, R410A. Una medida de dicho rendimiento es proporcionada por las condiciones AHRI "A" a una temperatura ambiente de 35°C (95°F).

Los solicitantes han encontrado de manera sorprendente y/o ventajosa que la composición para su uso en la presente invención que consiste en un 30% en peso de HFO-1234yf, con respecto al peso total de un peso total de HFO-1234yf y HFC-32 en la composición, es capaz de proporcionar una excelente coincidencia en el parámetro de capacidad y eficiencia en relación con el refrigerante R-410A mientras que aún se logran parámetros de rendimiento aceptables en relación con la descarga.

Métodos y sistemas

La composición de la presente invención se usa como un reemplazo del R410A en conexión con numerosos métodos y sistemas, incluso como fluidos de transferencia de calor en métodos y sistemas para transferir calor, tales como refrigerantes usados en sistemas de refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor. La composición refrigerante usada en la invención puede usarse para calentar un fluido o cuerpo, que comprende condensar la composición refrigerante en las proximidades del fluido o cuerpo a calentar y luego evaporar dicha composición refrigerante. Los expertos en la técnica apreciarán la ventaja sustancial de un refrigerante de bajo GWP y/o de bajo agotamiento de ozono que puede usarse como reemplazo del refrigerante, R410A, con modificaciones relativamente mínimas en el sistema. La composición refrigerante usada en la invención para reemplazar el R410A puede usarse en métodos de retroadaptación que comprenden reemplazar R410A en un sistema existente con la composición de la presente invención, sin una modificación sustancial del sistema. El paso de reemplazo puede ser un reemplazo directo en el sentido de que no se requiere un rediseño sustancial del sistema y no es necesario reemplazar ningún elemento importante del equipo para acomodar la composición de la presente invención como fluido de transferencia de calor. La composición refrigerante utilizada en la invención para reemplazar el R410A también se puede usar como un reemplazo directo en el que la capacidad del sistema es al menos aproximadamente el 70%, preferiblemente al menos aproximadamente el 85%, e incluso más preferiblemente al menos aproximadamente el 90% de la capacidad del sistema antes de la sustitución, y preferiblemente no más de aproximadamente 130%, incluso más preferiblemente menos de aproximadamente 115% e incluso más preferiblemente menos de aproximadamente 110%. La composición refrigerante usada en la invención para reemplazar el R410A puede usarse como un reemplazo directo en el que la presión de succión y/o la presión de descarga del sistema, e incluso más preferiblemente ambas, es/son al menos aproximadamente un 70%, más preferiblemente al menos aproximadamente el 90% e incluso más preferiblemente al menos aproximadamente el 95% de la presión de succión y/o la presión de descarga antes del reemplazo, y preferiblemente no más de aproximadamente el 130%, incluso más preferiblemente menos de aproximadamente 115, e incluso más preferiblemente menos de aproximadamente 110%. La composición refrigerante utilizada en la invención para reemplazar el R410A puede usarse como un reemplazo directo en el que el flujo másico del sistema es al menos aproximadamente el 80%, e incluso más preferiblemente al menos el 90% del flujo másico antes del reemplazo, y preferiblemente no más de aproximadamente 130%, incluso más preferiblemente menos de aproximadamente 115, e incluso más preferiblemente menos de aproximadamente 110%.

La composición usada en la invención puede usarse para producir un calentamiento que comprende condensar un refrigerante que comprende la composición en las proximidades de un líquido o cuerpo a calentar.

Ejemplos

Ejemplo de referencia 1 - Sistema de temperatura media con HFC-32 y CF3ILa capacidad de una composición de transferencia de calor (y un refrigerante en particular) representa la capacidad de enfriamiento o calentamiento y proporciona alguna medida de la capacidad de un compresor para bombear cantidades de calor para un caudal volumétrico de refrigerante dado. En otras palabras, dado un compresor específico, un refrigerante con una mayor capacidad proporcionará más potencia de refrigeración o calefacción.

Un sistema de ciclo de refrigeración/aire acondicionado es simulado o provisto con una temperatura del condensador de aproximadamente 40°C, una temperatura del evaporador de aproximadamente 2°C, un sobrecalentamiento de aproximadamente 10°C y una temperatura de subenfriamiento de aproximadamente 5°C y una eficiencia del compresor de 0,7, que normalmente se considerarían condiciones típicas de "temperatura media". Varias composiciones se simulan y/o prueban basándose en un primer componente que consiste en HFC-32, un segundo componente que consiste en CF3I y uno de una serie de terceros componentes. Para cada tercer componente, se determinan las concentraciones relativas de los tres componentes que coinciden sustancialmente con la capacidad del R-410A en las condiciones mencionadas anteriormente. A continuación, se dibuja o simula (visual, matemáticamente o una combinación de cada uno) una curva de las diversas concentraciones de cada componente cuya capacidad coincide sustancialmente con la del R-410A. Luego se coloca un asterisco en la curva para indicar aquellas composiciones que tienen un GWP de 1000 o menos y un diamante se coloca en la curva para indicar aquellas composiciones que tienen un GWP de más de 1000. Este procedimiento se repite para todos los compuestos del tercer componente y para el compuesto del segundo componente HFO-1225ye-Z. Por lo tanto, se desarrolla un ejemplo de una "herramienta" para seleccionar un refrigerante para este sistema y se presenta como el gráfico de la Figura 1. El gráfico de la Figura 1 se analiza para identificar las composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor de aproximadamente 1000. Esta identificación está preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como un componente original de dicho sistema o como reemplazo o modificación de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 2 - Sistema de temperatura media con HFC-32/CO2 y CF3I

Se repite el ejemplo 1 excepto que el primer componente de la composición de transferencia de calor consiste en 3 por ciento en peso de CO2 y 97 por ciento en peso de HFC-32 y que el refrigerante cuya capacidad se va a igualar es R-410A. El gráfico de la Figura 2 se desarrolla y analiza para identificar las composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 3 - Sistema de temperatura media con HFC-32/CO2 y CF3I

Se repite el ejemplo 1 excepto que el primer componente de la composición de transferencia de calor consiste en 1 por ciento en peso de CO2 y 99 por ciento en peso de HFC-32 y que el refrigerante cuya capacidad se va a igualar es R-410A. El gráfico de la Figura 3 se desarrolla y analiza para identificar composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 4 - Sistema de baja temperatura con HFC-32/CO2 y CF3I

Se repite el ejemplo 1 excepto que el primer componente de la composición de transferencia de calor consiste en 3 por ciento en peso de CO2 y 99 por ciento en peso de HFC-32, y que el refrigerante cuya capacidad se va a igualar es R-410A, y que las condiciones son una temperatura del condensador de aproximadamente 45°C, una temperatura del evaporador de aproximadamente -34°C, una sobrecalentamiento de aproximadamente 10°C, y una temperatura de subenfriamiento de aproximadamente 5°C, y una eficiencia del compresor de 0,7, que normalmente se considerarían condiciones típicas de "baja temperatura". El gráfico de la Figura 4 se desarrolla y analiza para identificar las composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 5 - Sistema de baja temperatura con HFC-32/CO2 y CF3I

Se repite el ejemplo 1 excepto que el primer componente de la composición de transferencia de calor consiste en 1 por ciento en peso de CO2 y 99 por ciento en peso de HFC-32, y que el refrigerante cuya capacidad se va a igualar es R-410A, y que las condiciones son una temperatura del condensador de aproximadamente 45°C, una temperatura del evaporador de aproximadamente -34°C, una sobrecalentamiento de aproximadamente 10°C, y una temperatura de subenfriamiento de aproximadamente 5°C, y una eficiencia del compresor de 0,7, que normalmente se considerarían condiciones típicas de "baja temperatura". El gráfico de la Figura 5 se desarrolla y analiza para identificar las composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 6 - Sistema de temperatura media con HFC-32 y HFO-1225

Un sistema de ciclo de refrigeración/aire acondicionado es simulado o provisto con una temperatura del condensador de aproximadamente 40°C, una temperatura del evaporador de aproximadamente 2°C, un recalentamiento de aproximadamente 10°C y una temperatura de subenfriamiento de aproximadamente 5°C y una eficiencia del compresor de 0,7, que normalmente se considerarían condiciones típicas de "temperatura media". Varias composiciones se simulan y/o prueban basándose en un primer componente que consiste en HFC-32, un segundo componente que consiste en HFO-1225ye-Z y uno de una serie de terceros componentes. Para cada tercer componente, se determinan las concentraciones relativas de los tres componentes que coinciden sustancialmente con la capacidad del R-410A en las condiciones mencionadas anteriormente. A continuación, se dibuja o simula (visual, matemáticamente o una combinación de cada uno) una curva de las diversas concentraciones de cada componente cuya capacidad coincide sustancialmente con la del R-410A. A continuación, se coloca un asterisco en la curva para indicar aquellas composiciones que tienen un GWP de 1000 o menos y un diamante se coloca en la curva para indicar aquellas composiciones que tienen un GWP de más de 1000. Este procedimiento se repite para todos los compuestos del tercer componente y para el compuesto del segundo componente CF3I. Por lo tanto, se desarrolla un ejemplo de una "herramienta" para seleccionar un refrigerante para este sistema y se presenta como el gráfico de la Figura 6. El gráfico de la Figura 6 se analiza para identificar las composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las que el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación está preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como un componente original de dicho sistema o como un reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 7 - Sistema de baja temperatura con HFC-32 y HFO-1225

Se repite el ejemplo 6 excepto que las condiciones son una temperatura del condensador de aproximadamente 45°C, una temperatura del evaporador de aproximadamente -34°C, un sobrecalentamiento de aproximadamente 10°C y una temperatura de subenfriamiento de aproximadamente 5°C, y unA eficiencia del compresor de 0,7, que normalmente se considerarían condiciones típicas de "baja temperatura". El gráfico de la Figura 7 se desarrolla y analiza para identificar las composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como un componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 8 - Sistema de temperatura media con HFC-32/CO2 y HFO-1225

Se repite el ejemplo 6 excepto que el primer componente de la composición de transferencia de calor consiste en 3 por ciento en peso de CO2 y 97 por ciento en peso de HFC-32. El gráfico de la Figura 8 se desarrolla y analiza para identificar composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor de aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 9 - Sistema de temperatura media con HFC-32/CO2 y HFO-1225

Se repite el ejemplo 6 excepto que el primer componente de la composición de transferencia de calor consiste en 1 por ciento en peso de CO2 y 97 por ciento en peso de HFC-32. El gráfico de la Figura 9 se desarrolla y analiza para identificar las composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como un componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 10 - Sistema de baja temperatura con HFC-32/CO2 y HFO-1225

Se repite el ejemplo 6 excepto que el primer componente de la composición de transferencia de calor consiste en 3 por ciento en peso de CO2 y 97 por ciento en peso de HFC-32 y que las condiciones son una temperatura del condensador de aproximadamente 45°C, una temperatura del evaporador de aproximadamente -34°C, un sobrecalentamiento de aproximadamente 10°C y una temperatura de subenfriamiento de aproximadamente 5°C y una eficiencia del compresor de 0,7, que normalmente se considerarían condiciones típicas de "baja temperatura". El gráfico de la Figura 10 se desarrolla y analiza para identificar composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como un componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 11 - Sistema de baja temperatura con HFC-32/CO2 y HFO-1225

Se repite el ejemplo 6 excepto que el primer componente de la composición de transferencia de calor consiste en 1 por ciento en peso de CO2 y 99 por ciento en peso de HFC-32 y que las condiciones son una temperatura del condensador de aproximadamente 45°C, una temperatura del evaporador de aproximadamente -34°C, un sobrecalentamiento de aproximadamente 10°C y una temperatura de subenfriamiento de aproximadamente 5°C, y una eficiencia del compresor de 0,7, que normalmente se considerarían condiciones típicas de "baja temperatura". El gráfico de la Figura 11 se desarrolla y analiza para identificar las composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor de aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como componente original de dicho sistema o como reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 12 - Sistema de baja temperatura con HFC-32 y CF3I

Se repite el ejemplo 1, excepto que las condiciones son una temperatura del condensador de aproximadamente 45°C, una temperatura del evaporador de aproximadamente -34°C, un sobrecalentamiento de aproximadamente 10°C y una temperatura de subenfriamiento de aproximadamente 5°C, y un eficiencia del compresor de 0,7, que normalmente se considerarían condiciones típicas de "baja temperatura". El gráfico de la Figura 12 se desarrolla y analiza para identificar composiciones que caen en o alrededor de las curvas y para las cuales el GWP es menor que aproximadamente 1000. Esta identificación es preferiblemente precedida o seguida por un análisis de la inflamabilidad de las composiciones, y luego se hace una selección de una composición para usar como un componente original de dicho sistema o como un reemplazo o actualización de dicho sistema existente.

Ejemplo de referencia 13

El equilibrio de vapor líquido (VLE) de una mezcla de HFO-1234ze(E) y R-32 se midió mediante 2 métodos separados. El primer método es un ebullómetro abierto que mide la temperatura del punto de burbujeo de una mezcla a presión atmosférica que se muestra en la Tabla 3. El segundo método es en un sistema sellado que permite presiones por encima de la atmosférica que se muestra en la Tabla 4.

Tabla 3: Datos del ebullómetro de HFO-1234ze(E) R-32

Líquido, % en peso T, °C P, kPa (psia) HFO-1234ze(E) R-32 -18,8 99,22 (14,39) 100,0 0,0 -26,3 99,22 (14,39) 94,8 5,2 -29,0 99,22 (14,39) 90,4 9,6 -31,8 99,22 (14,39) 86,4 13,6 -35,4 99,22 (14,39) 74,6 25,4 -38,4 99,22 (14,39) 64,6 35,4 -40,6 99,22 (14,39) 53,2 46,8 -42,4 99,22 (14,39) 48,2 51,8 -43,7 99,22 (14,39) 42,9 57,1 -44,9 99,22 (14,39) 39,8 60,2 -47,3 99,22 (14,39) 36,5 63,5 -19,1 100,11 (14,52) 100,0 0,0 -22,9 100,11 (14,52) 98,4 1.6 -30,3 100,11 (14,52) 91,2 8,8 -34,1 100,11 (14,52) 83,1 16,9 -37,0 100,11 (14,52) 75,7 24,3 -38,7 100,11 (14,52) 69,7 30,3 -40,0 100,11 (14,52) 63,6 36,4 -51,4 98,11 (14,23) 0,0 100,0 -51,5 98,11 (14,23) 0,5 99,5 -51,2 98,11 (14,23) 2,8 97,2 -50,4 98,11 (14,23) 5,0 95,0 -49,1 98,11 (14,23) 23,6 76,4 Tabla 4: Datos de VLE para HFO-1234ze(E) R-32

Líquido, % en peso T, °C P, kPa (psia) HFO-1234ze(E) R-32 -3,6 335,77 (48,7) 93,4 6,6 -3,6 330,95 (48,0) 93,4 6,6 1,4 224,08 (32,5) 100,0 0,0 1,1 304,06 (44,1) 96,2 3,8 1,3 317,85 (46,1) 96,2 3,8 1,4 291,65 (42,3) 96,2 3,8 1,3 352,32 (51,1) 93,4 6,6 1,7 393,69 (57,1) 93,4 6,6 21,7 502,63 (72,9) 96,2 3,8 21,9 519,86 (75,4) 96,2 3,8 21,9 508,83 (73,8) 96,2 3,8 21,5 561,23 (81,4) 93,4 6,6 21,6 585,36 (84,9) 93,4 6,6 21,6 592,95 (86,0) 93,4 6,6 40,8 804,62 (116,7) 100,0 0,0 41,1 799,79 (116,0) 100,0 0,0 41,7 929,41 (134,8) 96,2 3,8 41,7 954,92 (138,5) 96,2 3,8 41,7 961,82 (139,5) 96,2 3,8 41,5 1001.12 (145,2) 93,4 6,6 41,6 1042,49 (151,2) 93,4 6,6 41,6 1073,51 (155,7) 93,4 6,6 41,6 1071,44 (155,4) 93,4 6,6 41,6 1057,66 (153,4) 93,4 6,6 Ejemplo de referencia 14

El VLE de una mezcla de HFO-1234yf y R-32 se midió mediante 2 métodos separados. El primer método es un ebullómetro abierto que mide la temperatura del punto de burbujeo de una mezcla a presión atmosférica que se muestra en la Tabla 5. El segundo método está en un sistema sellado que permite presiones por encima de la atmosférica que se muestra en la Tabla 6.

Tabla 5: Datos del ebullómetro de HFO-1234yf R-32

Líquido, % en peso

T, °C P, kPa (psia) HFO-1234ze(E) R-32

-29,1 98,60 (14,3) 0,0 100,0

-31,2 98,60 (14,3) 0,9 99,1

-37,3 98,60 (14,3) 6,6 93,4

-42,2 98,60 (14,3) 24,4 75,6

-45,2 98,60 (14,3) 33,4 66,6

-46,6 98,60 (14,3) 43,9 56,1

-48,2 98,60 (14,3) 53,4 46,6

-48,3 98,60 (14,3) 57,9 42,1

-51,1 97,90 (14,2) 100,0 0,0

-51,1 97,90 (14,2) 98,6 1,4

-51,1 97,90 (14,2) 96,1 3,9

-50,4 97,90 (14,2) 92,4 7,6

-49,6 97,90 (14,2) 86,3 13,7

-49,5 97,90 (14,2) 75,6 24,4

-49,4 97,90 (14,2) 68,6 31,4

Tabla 6: Datos de VLE para HFO-1234yf R-32

Líquido, % en peso

T, °C P, kPa (psia) HFO-1234ze(E) R-32

-8,4 281,31 (40,8) 4,3 95,7

-8,5 335,77 (48,7) 9,6 90,4

-8,3 504,70 (73,2) 32,6 67,4

16,6 631,56 (91,6) 4,3 95,7

16,3 765,32 (111,0) 9,6 90,4

16,5 1043,18 (151,3) 32,6 67,4

41,9 1282,42 (186,0) 4,3 95,7

41,9 1487,89 (215,8) 9,6 90,4

42,1 1998,79 (289,9) 32,6 67,4

Ejemplo 15

Utilizando los datos de las Tablas 3 y 4, se evaluó el rendimiento de estos refrigerantes en una aplicación típica de aire acondicionado. Las condiciones del ciclo de aire acondicionado fueron:

Temperatura del evaporador = 2°C

Temperatura del condensador = 40°C

Subenfriamiento = 5°C

Sobrecalentamiento = 10°C

Eficiencia del compresor isentrópico = 0,7

Utilizando estas condiciones, se han calculado la capacidad, el COP, la temperatura de descarga del compresor y los deslizamientos del condensador y del evaporador y se muestran en las Tablas 7A y 7B. También se calcularon el rendimiento del ciclo y el GWP en las mezclas y se muestran en las Tablas 8A y 8B. Una desventaja de usar R-32 puro es la alta temperatura de descarga. El deslizamiento de las mezclas de HFO-1234ze(E) R-32 es <9°C en todas las composiciones y el deslizamiento de las mezclas de HFO-1234yf R-32 es <7°C en todas las composiciones.

Tabla 7A: Análisis del ciclo de aire acondicionado de mezclas de HFO-1234ze(E) R-32 Presión, kPa (psia) Temperatura, °C

^lDeslizamiento del Deslizamiento del Fluido Evaporador Condensador ^{Descarga de}

_compresorevaporador condensador ^643,281822,28

404A _{(93,3) (264,3)}61,2 0,4 0,3

410A ^851,502422,13

_{(123,5) (351,3)}77,2 0,1 0,1

HFC-134a ^314,401016,29

_{(45,6) (147,4)}64,05 0,0 0,0

HFO-1234ze(E) ^226,84755,66

_{(32,9) (109,6=}60,4 0,0 0,0 99% en peso de

235,11 786,00

1234ze(E) 1% en _(114,0)61,6 0,9 1,4 peso de R-32 (34,1)

97% en peso de

1234ze(E) 3% en 252,35 843,92

(36,6) 63,7 2,6 3,7 peso de R-32 _(122,4)

95% en peso de 269,58 898,38

1234ze(E) 5% en 65,6 4,1 5,5 peso de R-32 (39,1) _(130,3)

90% en peso de 310,95

1234ze(E) 10% en 1021,11

_(148,1)69,3 6,7 8,2 peso de R-32 (45,1)

80% en peso de

1234ze(E) 20% en 388,17 1226.58

,1 8,8 8,7 _(177,9)

peso de R-32 (56,3) 74

70% en peso de

1234ze(E) 30% en 456,43 1409,29 77,5 8,3 7,5

( , )

peso de R-32 662 _(204,4)

60% en peso de

1234ze(E) 40% en 520,55 1577,52 80,3 6,9

,5) _(228,8)6,1 peso de R-32 (75

Presión, kPa (psia) Temperatura, °C

Fluido Evaporador Condensador ^{Descarga del}Deslizamiento del Deslizamiento del _compresorevaporador condensador 50% en peso de 581 92 1731,96

1234ze(E) 50% en 581 82,8 5,5 5,0 peso de R-32 (84,4) _(251,2)

40% en peso de 638 45 1878,13

1234ze(E) 60% en 698 r5 85,4 4,3 4,2 peso de R-32 (92,6) _(272,4)

30% en peso de 692 92 2020,16

1234ze(E) 70% en 61f209r) _(293,0)88,2 3,5 3,5 peso de R-32 (100,5)

20% en peso de 746 70 2162,88 91,0 2,7 2,8 123p4zees(oEd d)e R80 -33%2 en i o s 70) _(313,7)

10 en peso de 802 55 2311.12

1234ze(E) 90% en 8101f65n _(335,2)93,8 1,7 1,8 peso de R-32 (116,4)

2478,66

R-32 ^866,67

_{(125,7) (359,5)}95,8 0,0 0,0

Tabla 7B: Análisis del ciclo de aire acondicionado de mezclas de HFO-1234yf R-32 Presión, kPa (psia) Temperatura, °C

Fluido Evaporador Condensador ^{Descarga del}Deslizamiento del Deslizamiento del _compresorevaporador condensador

404A 643,28 (93,3) ^1822,28

_(264,3)61,2 0,4 0,3

410A ^851,502422,13

_{(123,5) (351,3)}77,2 0,1 0,1

HFC-134a 314,40 (45,6) ^1016,29

_(147,4)64,05 0,0 0,0

HFO-1234yf 334,40 (48,5) ^1001,81

_(145,3)55,6 0,0 0,0 99% en peso de

1234yf 1% en 344,74 (50,0) ^1035,59

_150,2)56,6 0,7 1,1 peso de R-32 ₍

97% en peso de

1234yf 3% en 364,04 (52,8) ^{1100, 40}58,4 1,8 2,9 peso de R-32 _(159,6)

95% en peso de

1234yf 5% en 384 ^1161,08,04 (55,7) 60,0 2,9 4,3 peso de R-32 _(168,4)

90% en peso de

1234yf 10% en 430,92 (62,5) ^1298,9763,4 4,7 6,4 peso de R-32 _(188,4)

80% en peso de

1234yf 20% en 516,42 (74,9) ^1528,5768,1 6,0 6,8 peso de R-32 _(221,7)

Presión, kPa (psia) Temperatura, °C

70% en peso de

1234yf 30% en 589,50 (85,5) ^1723,0071,7_(249,9)5,3 5,7 peso de R-32

60% en peso de

^1888,471234yf 40% en 652,93 (94,7) 74,8 4,1 4,3 peso de R-32 _(273,9)

50% en peso de 706,71 2029,82

1234yf 50% en 77,9 2,9 3,1 peso de R-32 (102,5) _(294,4)

40% en peso de

1234yf 60% en 752,22 2149,10 81,0

1,7) 1,9 2,1 peso de R-32 (109,1) (31

30% en peso de

1234yf 70% en 789,45 2250,45 84,4

(114,5) 1,4 peso de R-32 _(326,4)1,2

20% en peso de

1234yf 80% en 819,79 2337,32 88,1 0,6 0,8 peso de R-32 (118,9) _(339,0)

10% en peso de

1234yf 90% en 845,30 2412,48

( 91,8 0,3 0,4 peso de R-32 122,6) _(349,9)

^8666,712478,66

R-32 _{(125,7) (359,5)}95,8 0,0 0,0

Tabla 8A: Rendimiento del aire acondicionado de mezclas de HFO-1234ze(E) R-32

Capacidad

Fluido ^{respecto a}respecto a respecto a respecto a ^COPrespecto a _134a4 ^GWP404A 41100A 113344aa res 4p0e4cAto a 410A

404A 1 1 3784

410A 1 1 1975

HFC-134a 1 1 1300

HFO-1234ze(E) 0,74 0,45 0,32 1,00 1,08 1,08 10

99% en peso de

1234ze(E) 1% 0,76 0,47 0,33 1,00 1,08 1,08 15 en peso de R-32

97% en peso de

1234ze(E) 3% 0,81 0,50 0,36 1,00 1,07 1,07 26 en peso de R-32

95% en peso de

1234ze(E) 5% 0,86 0,53 0,38 0,99 1,07 1,07 37 en peso de R-32

90% en peso de

1234ze(E) 10% 0,98 0,60 0,43 0,98 1,06 1,06 64 en peso de R-32

Capacidad COP

Fluido ^{respecto a}respecto a respecto a respecto a respecto a _134a410A 134a respecto a 410A ^GWP

404A 404A

80% en peso de

1234ze(E) 20% 1,18 0,72 0,51 0,96 1,04 1,04 118 en peso de R-32

70% en peso de

1234ze(E) 30% 1,33 0,81 0,58 0,94 1,02 1,02 172 en peso de R-32

60% en peso de

1234ze(E) 40% 1,49 0,91 0,65 0,94 1,01 1,01 226 en peso de R-32

50% en peso de

1234ze(E) 50% 1,64 1,00 0,72 0,94 1,01 1,01 280 en peso de R-32

40% en peso de

1234ze(E) 60% 1,80 1,10 0,79 0,94 1,01 1,01 334 en peso de R-32

30% en peso de

1234ze(E) 70% 1,95 1,19 0,85 0,94 1,01 1,01 388 en peso de R-32

20% en peso de

1234ze(E) 80% 2,11 1,29 0,92 0,94 1,01 1,01 442 en peso de R-32

10% en peso de

1234ze(E) 90% 2,28 1,39 1,00 0,94 1,01 1,01 496 en peso de R-32

R-32 2,47 1,51 1,08 0,94 1,01 1,01 550

Tabla 8B: Rendimiento del aire acondicionado de mezclas de HFO-1234yf R-32

^{respecto a}Capacidad respecto a respecto a COP respecto a Fluido _134arespecto a respecto a

404A 410A 134a 404A 410A ^GWP

404A 1 1 3784

410A 1 1 1975

HFC-134a 1 1 1300

HFO-1234yf 0,95 0,58 0,42 0,98 1,06 1,05 6

99% en peso

de 1234yf

_{1% en peso de}0,98 0,60 0,43 0,98 1,06 1,05 11 R-32

97% en peso

de 1234yf

_{3% en peso de}1,04 0,63 0,46 0,98 1,06 1,05 22 R-32

95% en peso

de 1234yf

_{5% en peso de}1,09 0,67 0,48 0,98 1,06 1,05 33 R-32

90% en peso

de 1234yf

_{10% en peso}1,23 0,75 0,54 0,97 1,05 1,05 60 de R-32

80% en peso

de 1234yf

_{20% en peso}1,46 0,89 0,64 0,96 1,04 1,04 115 de R-32

70% en peso

de 1234yf

_{30% en peso}1,64 1,00 0,72 0,95 1,03 1,03 169 de R-32

60% en peso

de 1234yf

_{40% en peso}1,80 1,10 0,79 0,94 1,02 1,02 224 de R-32

50% en peso

de 1234yf

_{50% en peso}1,95 1,19 0,85 0,94 1,02 1,02 278 de R-32

40% en peso

de 1234yf

_{60% en peso}2,08 1,27 0,91 0,94 1,02 1,02 332 de R-32

30% en peso

de 1234yf

_{70% en peso}2,19 1,34 0,96 0,94 1,02 1,02 387 de R-32

20% en peso

de 1234yf

_{80% en peso}2,29 1,40 1,00 0,94 1,02 1,01 441 de R-32

10% en peso

de 1234yf

_{90% en peso}2,39 1,46 1,04 0,94 1,02 1,01 496 de R-32

R-32 2,47 1,51 1,08 0,94 1,01 1,01 550

Ejemplo 16

Utilizando los datos de las Tablas 3 y 4, se evaluó el rendimiento de estos refrigerantes en una aplicación a baja temperatura. Las condiciones del ciclo de baja temperatura fueron:

Temperatura del evaporador = -34°C

Temperatura del condensador = 45°C

Subenfriamiento = 10°C

Sobrecalentamiento = 10°C

Eficiencia del compresor isentrópico = 0,7

Usando estas condiciones se han calculado la capacidad, COP, temperatura de descarga del compresor y deslizamientos del condensador y evaporador y se muestran en las Tablas 9A y 9B. También se calcularon el rendimiento del ciclo y el GWP en las mezclas y se muestran en las Tablas 10A y 10b . Una desventaja de usar R-32 puro es la alta temperatura de descarga. El deslizamiento de las mezclas de HFO-1234ze(E) R-32 es <9°C en todas las composiciones y el deslizamiento de las mezclas de HFO-1234yf R-32 es <7°C en todas las composiciones.

Tabla 9A: Análisis del ciclo a baja temperatura de mezclas de HFO-1234ze(E) R-32

Presión, kPa (psia) Temperatura, °C

404A ^172,372051,88

_{(25,0) (297,6)}83.5 0.4 0.3

_410A228,22 2729,63 124,5

(33,1) _(395,9)0,1 0,1

HFO-1234ze(E) 47,57 (6,9) 863,91 (125,3) 85,2 0,0 0,0

90% en peso de

1234ze(E) 10% en 64,12 (9,3) ^1159,01100,6 3,8 7,8 peso de R-32 _(168,1)

80% en peso de

1234ze(E) 20% en 84,12 (12,2) ^1389,98111,1 6,9 8,3_(201,6)

peso de R-32

70% en peso de 105,49 1596,14

1234ze(E) 30% en 119,8 8,1 7,1 peso de R-32 (15,3) _(231,5)

60% en peso de 1245,80 1784,36

1234ze(E) 40% en 127,8 7,4 5,8 peso de R-32 (18,1) _(258,8)

50% en peso de 144,10 1958,11

1234ze(E) 50% en 135,2 5,8 4,7 peso de R-32 (20,9) _(284,0)

40% en peso de

1234ze(E) 60% en 162,03 2121,52 142,5 4,3 3,9

(23,5)

peso de R-32 _(307,7)

30% en peso de

1234ze(E) 70% en 179,26 2280,78 150,3 3,1 3,3 peso de R-32 (26,0) _(330,8)

20% en peso de

1234ze(E) 80% en 195,81 2440,74

(28,4) _354,0)158,8 2,2 2,7 peso de R-32 ₍

10% en peso de

212,36 2607,60

1234ze(E) 90% en (30,8) _(378,2)167,4 1,4 1,7 peso de R-32

^230,972795,13

R-32 _{(33,5) (405,4)}175,4 0,0 0,0 Tabla 9B: Análisis del ciclo a baja temperatura de mezclas de HFO-1234yf R-32

Presión, kPa (psia) Temperatura, °C

404A 24,82 (3,6) 297,85 (43,2) 83,5 0,4 0,3

410A 33,09 (4,8) 395,76 (57,4) 124,5 0,1 0,1

HFO-1234yf 82,74 (12,0) ^1134,19

_(164,5)72,2 0,0 0,0

90% en peso de

1234yf 10% en 105,49 1465,14 85,8 2,6 6,2 peso de R-32 (15,3) _(212,5)

80% en peso de

1234yf 20% en 128,93 1724,38 96,2 4,2 6,6 peso de R-32 (18,7) _(250,1)

70% en peso de

1234yf 30% en 151,68 1942,94

( ) 105,4 4,3 5,5 peso de R-32 22,0 _(281,8)

60% en peso de

170,99 2129,79

1234yf 40% en (24,8) 114,3 3,5 4,2 peso de R-32 _(308,9)

50% en peso de

1234yf 50% en 187,54 2288,37

(27,2) 123,1 2,4 3,0 peso de R-32 _(331,9)

40% en peso de 201,33 2422,82

1234yf 60% en 132,4 1,4

peso de R-32 (29,2) _(351,4)2,1

30% en peso de 211,67 2536,58

1234yf 70% en 142,3

(30,7) 0,8 1,4 _(367,9)

peso de R-32

20% en peso de 219,94 2635,18

1234yf 80% en 152,9 0,4 0,8 peso de R-32 (31,9) _(382,2)

10% en peso de

1234yf 90% en 226,15 2719,98 163,9

(32,8) 0,1 0,4 peso de R-32 _(394,5)

^230,972795,13

R-32 _{(33,5) (405,4)}175,4 0,0 0,0 Tabla 10A: Rendimiento a baja temperatura de mezclas de HFO-1234ze (E) R-32

Capacidad COP

Fluido ^{respecto a}respecto a respecto a respecto a _404A410A 404A 410A ^GWP404A 1,0 1,0 3784 410A 1,0 1,0 1975 HFO-1234ze(E) 0,38 0,25 1,14 1,06 10 0% en peso de 1234ze(E)

_{10% en peso de R-32}0,50 0,32 1,10 1,02 64 0% en peso de 1234ze(E)

_{20% en peso de R-32}0,64 0,41 1,09 1,01 118 0% en peso de 1234ze(E)

_{30% en peso de R-32}0,78 0,50 1,08 1,00 172 0% en peso de 1234ze (E)

_{40% en peso de R-32}0,91 0,58 1,08 1,00 226 0% en peso de 1234ze(E)

_{50% en peso de R-32}1,05 0,67 1,08 1,00 280 0% en peso de 1234ze(E)

_{60% en peso de R-32}1,19 0,77 1,09 1,01 334 0% en peso de 1234ze(E)

1,33_{70% en peso de R-32}0,86 1,10 1,02 388 0% en peso de 1234ze(E)

_{80% en peso de R-32}1,48 0,95 1,11 1,03 442 0% en peso de 1234ze(E)

_{90% en peso de R-32}1,62 1,04 1,11 1,03 496 R-32 1,78 1,15 1,12 1,04 550

Tabla 10B: Rendimiento a baja temperatura de mezclas de HFO-1234yf R-32 Capacidad COP

Fluido ^{respecto a}respecto a respecto a respecto a _404A410A 404A 410A ^GWP404A 1,0 1,0 3784 410A 1,0 1,0 1975 HFO-1234yf 0,54 0,35 1,07 0,99 6 % en peso de 1234yf 10%

_{en peso de R-32}0,71 0,46 1,08 1,00 60 % en peso de 1234yf 20%

_{en peso de R-32}0,88 0,56 1,09 1,01 115 % en peso de 1234yf 30%

_{en peso de R-32}1,04 0,67 1,09 1,01 169 % en peso de 1234yf 40%

_{en peso de R-32}1,18 0,76 1,10 1,02 224 Capacidad COP

Fluido ^{respecto a}respecto a respecto a respecto a _404A410A 404A 410A ^GWP% en peso de 1234yf 50%

_{e R-32}1, _{en peso d}32 0,85 1,11 1,03 278 % en peso de 1234yf 60%

1,44 0,92

en peso de R-32 1,11 1,03 332 % en peso de 1234yf 70%

1,54 0 _{en peso de R-32},99 1,12 1,04 387 % en peso de 1234yf 80%

_{en peso de R-32}1,63 1,05 1,12 1,04 441 % en peso de 1234yf 90%

1,71 _{en peso de R-32}1,10 1,12 1,04 496 R-32 1,78 1,15 1,12 1,04 550

Claims

REIVINDICACIONES

1. El uso de un refrigerante de una composición que consiste en HFO-1234yf y HFC-32, en el que la composición comprende 30% en peso de HFO-1234yf con respecto al peso total de HFO-1234yf y HFC-32 en la composición como un reemplazo de R410A.

2. El uso según la reivindicación 1, en el que la composición se proporciona para su uso en sistemas de aire acondicionado, refrigeración y bomba de calor.

3. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, para su uso en aire acondicionado.

4. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el aire acondicionado se selecciona entre aire acondicionado estacionario y aire acondicionado móvil.

5. El uso según la reivindicación 1, en el que el uso es en sistemas de refrigeración estacionarios, preferiblemente en unidades de aire acondicionado estacionarias y refrigeración estacionaria.

6. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 para el uso en aplicaciones a baja temperatura.

7. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 de una composición que comprende un refrigerante según la reivindicación 1 y un lubricante seleccionado entre ésteres de poliol (POE), polialquilenglicoles (PAG), aceites PAG, aceite de silicona, aceite mineral, alquilbencenos (AB) y poli (alfa-olefina) (PAO).

8. El uso según la reivindicación 7, en el que el lubricante está presente en una cantidad del 30 al 50% en peso de la composición.