NO329112B1 - Kjolemedium til erstatning for R22 - Google Patents

Kjolemedium til erstatning for R22 Download PDF

Info

Publication number
NO329112B1
NO329112B1 NO20021462A NO20021462A NO329112B1 NO 329112 B1 NO329112 B1 NO 329112B1 NO 20021462 A NO20021462 A NO 20021462A NO 20021462 A NO20021462 A NO 20021462A NO 329112 B1 NO329112 B1 NO 329112B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
composition
refrigerant
stated
coolant composition
pentane
Prior art date
Application number
NO20021462A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20021462D0 (no
NO20021462L (no
Inventor
Richard Llewellyn Powell
John Edward Pool
John Derek Capper
James Victor Thomas
Original Assignee
Rpl Holdings Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB9923088A external-priority patent/GB9923088D0/en
Priority claimed from GB0005043A external-priority patent/GB0005043D0/en
Priority claimed from GB0010171A external-priority patent/GB0010171D0/en
Application filed by Rpl Holdings Ltd filed Critical Rpl Holdings Ltd
Publication of NO20021462D0 publication Critical patent/NO20021462D0/no
Publication of NO20021462L publication Critical patent/NO20021462L/no
Publication of NO329112B1 publication Critical patent/NO329112B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C09K5/045Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10Components
    • C09K2205/12Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10Components
    • C09K2205/12Hydrocarbons
    • C09K2205/122Halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/40Replacement mixtures
    • C09K2205/43Type R22

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Description

KJØLEMEDIUM TIL ERSTATNING FOR R22
Denne oppfinnelse vedrører et kjølemedium spesielt for, men ikke utelukkende for, luftkondisjoneringsanlegg. Systemet vedrører spesielt kjølemediumsammensetninger som ikke har noen negativ effekt på ozonlaget i atmosfæren, og sammensetninger som kan tilsettes i eksisterende kjølemedier som er forenlige med smøremidler som det er vanlig å bruke i kjøle-og luftkondisjoneringsanlegg.
Klorfluorkarboner (CFC, på norsk også benevnt KFK), f.eks. CFC 11 og CFC 12, er stabile, har lav toksisitet og er ikke-brennbare, hvorved de tilveiebringer lite risikofylte driftsforhold ved bruk i kjøle- og luftkondisjoneringsanlegg. Når de slippes ut, trenger de inn i stratosfæren og angriper ozonlaget som beskytter miljøet fra skadevirkningene fra ult-rafiolette stråler. Montreal-avtalen, en internasjonal miljø-avtale undertegnet av over 160 land, pålegger gradvis elimi-nering av CFC'er etter en avtalt timeplan. Denne innbefatter nå hydroklorfluorkarboner (HCFCer) som også har en negativ virkning på ozonlaget.
R22 er et kjemisk fluid og absolutt det største HCFC-kjølemedium som brukes verden over i utstyr for kjøle- og luftkondisjoneringsanlegg. R22 har et ozonnedbrytingspotensi-al (ODP) på omtrent 5 % av CFC 11. Etter at CFC'er gradvis er blitt eliminert, vil klorinnholdet i R22 gjøre dette til det største ozonnedbrytende stoff uttrykt i volum. R22 er også gjenstand for en avtrappingsplan under Montreal-avtalen. R22 er forbudt til bruk i nytt utstyr i enkelte land.
Enhver erstatning for HCFC 22 må være uten evne til å bryte ned ozon. Sammensetningene ifølge den herværende oppfinnelse innbefatter ikke kloratomer og vil følgelig ikke ha noen øde-leggende virkning på ozonlaget mens de som et virksomt fluid tilveiebringer en ytelse lignende R22 i kjøleapparater.
Ulike begreper er blitt brukt i patentlitteratur for å beskrive kjølemediumblandinger. Disse kan beskrives som følger: Zeotrop: En fluidblanding hvis damp- og væskesammensetninger er forskjellige ved en angitt temperatur. Temperaturglidning: Hvis en zeotropisk væske destilleres ved konstant trykk, vil dens kokepunkt øke. Endringen i kokepunkt fra begynnelsen av destilleringen til det punkt hvor en væs-kefase akkurat har forsvunnet, kalles temperaturglidningen. Det registreres også en glidning når den mettede damp av en zeotrop kondenseres ved konstant trykk.
Azeotrop: En fluidblanding med spesifisert sammensetning, hvis damp og væskesammensetninger er de samme ved en angitt temperatur. Strengt tatt kan en fluidblanding som er en azeotrop under for eksempel fordamperforhold, ikke også være en azeotrop under kondensatorforholdene. Kjølelitteraturen kan imidlertid beskrive en blanding som azeotropisk forutsatt at den oppfyller ovenstående definisjon ved en eller annen temperatur innenfor dens virkeområde.
Nær- azeotroper: En blanding som koker over et lite tempera-turområde, hvilken har en liten temperaturglidning. Modifiseringskjølemediumblanding: En ikke-klorholdig blanding som brukes for fullstendig å erstatte det opprinnelige CFC-eller HCFC-kjølemedium.
Ekstenderkjølemediumblanding: En ikke-klorholdig blanding som tilsettes under vedlikehold av det HCFC-kjølemedium som er igjen i en enhet, dvs. et påfyllingskjølemedium for å rette opp eventuell lekkasje.
Hermetisk kompressor: En kompressor hvor den elektriske motor befinner seg i det samme helsveiste hus som kompressoren. Motoren kjøles av kjølemediumdampen som strømmer tilbake til kompressoren. Varmen som genereres av motoren, fjernes gjennom kondensatoren.
Halvhermetisk kompressor: Ligner en hermetisk kompressor, idet hovedforskjellen er at huset har en boltet skjøt som kan åpnes for å muliggjøre vedlikehold på motoren og kompressoren .
Åpen kompressor: En kompressor som drives av en ekstern motor via en drivaksel som passerer gjennom kompressorhuset. Motor-varmen spres direkte til omgivelsene, ikke via kondensatoren. Resultatet er en litt mer effektiv ytelse enn en hermetisk kompressor, men kjølemediumlekkasjer kan forekomme ved aksel-tetningen.
Prosentsatser og forhold som angis i denne beskrivelse, er relatert til vekt hvis ikke annet er oppgitt. Prosentsatser og forhold er valgt til samlet å utgjøre 100 %. HFC- og HCFC-kjølemediumsammensetninger blir i nedenstående angitt ved bokstaven R.
Ifølge et første aspekt ved den herværende oppfinnelse omfatter en kjølemediumsammensetning 1,1,1,2-tetrafluoretan (Rl34a), pentafluoretan (R125) og en tilsetning valgt fra et mettet hydrokarbon eller en blanding av dette som koker i området -5 til +70 °C, hvor vekten av R125 og Rl34a er i områdene :
Sammensetningene kan brukes som modifiseringskjølemediumblan-dinger. Sammensetningene kan også brukes som ekstendere som omtalt nedenfor. Sammensetningene kan brukes i halvhermetiske og hermetiske systemer.
Foretrukket vekt av R125 i forhold til R134a er i områdene:
Et mer foretrukket område er:
Et mest foretrukket område er:
Disse områder foretrekkes for hermetiske og halvhermetiske systemer. Sammensetningen kan også brukes i et åpent system. Foretrukket vekt i et åpent system er i områdene:
Et mer foretrukket område er:
Andelen av R125 brukt i et åpent system, kan være opp til
10 %, fortrinnsvis 4 til 5 % høyere enn i et hermetisk eller halvhermetisk system.
Ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen skal ikke noe annet kjølemedium inngå i blandingen.
Foretrukne hydrokarbontilsetninger er valgt fra gruppen bestående av: 2-metylpropan, 2,2-dimetylpropan, butan, pentan, 2-metylbutan, syklopentan, heksan, 2-metylpentan, 3-metylpentan, 2,2-dimetylbutan og metylsyklopentan. Hydrokarbontilsetningen har fortrinnsvis et kokepunkt i området 20 til 40 °C. Bruk av n-pentan, syklopentan, isopentan og blandinger av disse foretrekkes. Bruk av n-pentan, isopentan eller blandinger av disse blir særlig foretrukket. Kommersielt tilgjengelige, mettede hydrokarbonblandinger er tilgjengelige fra syklopentan av handelskvalitet fra Phillips Petroleum In-ternational NV, Norpar<p>5 S n-pentan fra Exxon Chemical og isopentan Qllll fra Shell Chemicals.
Innbyrdes forhold mellom pentan- og butankomponentene kan velges til samlet å være 0,2 til 5 % av sammensetningene, fortrinnsvis 2 til 4 %, mer fortrinnsvis 3 til 4 %. En pen-tanmengde, fortrinnsvis isopentan, på 0,2 til 2 % kan brukes sammen med en motsvarende mengde på 4,8 til 3 % butan i en sammensetning som inneholder totalt 5 % hydrokarbon. I sammensetninger med mindre enn 5 % hydrokarbon, for eksempel 1 % eller 4 %, kan det gjøres bruk av relativt større butan:pentan-forhold for å minimere opphopning av hydrokarbon ved lekkasje. Faren for antennelse blir derved redusert.
Ifølge et andre aspekt ved den herværende oppfinnelse omfatter en kjølemediumekstenderblanding en sammensetning i overensstemmelse med det første aspekt ved denne oppfinnelse.
Ifølge et tredje aspekt ved denne oppfinnelse omfatter en kjølemediumsammensetning en sammensetning i overensstemmelse med det første aspekt ved denne oppfinnelse sammen med R22. Denne oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for å modifisere et kjøle- eller luftkondisjoneringsanlegg som inneholder R22 som kjølemedium, idet fremgangsmåten omfatter trinnet å tilsette en sammensetning i overensstemmelse med det andre aspekt ved denne oppfinnelse til kjølemediet i an-legget .
Fortrengningskompressorer, dvs. stempel- eller rotasjonskomp-ressorer, som brukes i kjølesystemer, suger inn små mengder smøremiddel fra veivhuset, hvilke blåses ut sammen med kjøle-mediumdampen gjennom eksosventilene. For å opprettholde smø-ring av kompressoren må denne olje tvinges rundt i kretsen av kjølemediumstrømmen og returneres til veivhuset. CFC- og HCFC-kjølemedier lar seg blande med hydrokarbonoljer og bærer derfor oljene rundt i kretsen. HFC-kjølemedier og hydrokar-bonsmøremidler har imidlertid lav innbyrdes løselighet, så effektiv oljeretur kan ikke finne sted. Problemet er særlig alvorlig i fordampere hvor lave temperaturer kan øke oljers viskositeter tilstrekkelig til å hindre dem fra å bli ført langs rørveggene. Med CFC er og HCFCer blir det værende nok kjølemedium i oljen til at viskositetene reduseres slik at oljeretur kan finne sted.
Når HFCer brukes sammen med hydrokarbonsmøremidler, kan re-turnering av olje skje lettere ved at det i systemet føres inn et hydrokarbonfluid som har følgende egenskaper: (a) tilstrekkelig løselighet i smøremidlet ved for-dampertemperaturen til å redusere dettes viskositet; og (b) tilstrekkelig flyktighet til å tillate destilla-sjon fra det varme smøremiddel i kompressorveivhuset.
Hydrokarboner oppfyller disse krav.
Kjølemediumsammensetninger i overensstemmelse med denne oppfinnelse bibringer flere fordeler. R125 har brannundertryk-kende trekk. Nærværet av R125 undertrykker kjølemediumblan-dingens antennelighet. Det høyere HFC-innhold gjør at mer n-pentan kan tilsettes blandingen, hvilket forbedrer løselig-hetsegenskapene til blandingen med tradisjonelle smøremidler, for eksempel mineral- og alkylbenzenoljer.
Den herværende oppfinnelse kan bibringe en rekke fordeler sammenlignet med R22, herunder ingen ozonnedbryting, lavere utløpstemperatur og høyere kapasitet.
Den herværende oppfinnelse kan bibringe en rekke fordeler sammenlignet med HFC-erstatningen R407C, innbefattet bedre hydrokarbonoljeretur, bedre motorkjøling i hermetiske komp-ressorer, lavere utløpstemperatur og lavere utløpstrykk.
Oppfinnelsen blir beskrevet videre ved hjelp av eksempler, men ikke i noen begrensende forstand.
Eksempel 1
Fem Rl25/R134a/pentan-sammensetningers funksjon ble evaluert ved bruk av vanlige kjølesyklusanalyseteknikker for å bedømme deres egnethet som modifiseringserstatninger for R22 i hermetiske eller halvhermetiske systemer. Driftsforholdene som ble benyttet for analysene, ble valgt som å være typisk for de forhold som finnes i luftkondisjoneringsanlegg. Siden blandingene var zeotroper, ble midtpunktene i deres temperaturglidninger i fordamperen og kondensatoren valgt for å angi temperaturgrensene for syklusen. De samme temperaturer ble også brukt for å generere funksjonsdata for R22.
Pentanet var til stede med 4 vektprosent basert på den samlede vekt av R125/R134a-blandingen. For å forenkle utregningen ble denne lille mengde pentan utelatt. Følgende kjølemedium-sammensetninger ble underkastet syklusanalyse: 1. En sammensetning omfattende 44 % R125 : 56 % Rl34a 2. En sammensetning omfattende 56 % R125 : 44 % Rl34a 3. En sammensetning omfattende 64 % R125 : 36 % R134a 4. En sammensetning omfattende 76 % R125 : 24 % R134a 5. En sammensetning omfattende 80 % R125 : 20 % R134a Følgende syklusbetingelser ble benyttet ved analysen: LEVERT KJØLEDRIFT 10 kW
FORDAMPER
KONDENSATOR
VÆSKELEDNING/SUGELEDNING-VARMEVEKSLER
Resultatene av analysen av funksjonene i en luftkondisjone-ringsenhet som benytter disse driftsforhold, er vist i tabell 1. For sammenligning er også R22's funksjon vist.
Alle sammensetninger har lavere eksostemperaturer enn R22 og er derfor bedre i dette henseende. Sammensetning 5 foretrekkes imidlertid ikke fordi eksostrykket er mer enn 2 bar over trykket for R22. Sammensetning 1 er uakseptabel fordi kjøle-kapasiteten er mindre enn 90 % av den for R22. Den samlede funksjon for sammensetningene 2, 3 og 4 oppfyller kriteriene fremsatt ovenfor og tilfredsstiller derfor kravene ifølge denne oppfinnelse.
Eksempel 2
Fem Rl25/Rl34a/pentan-sammensetningers funksjon ble evaluert ved bruk av vanlige kjølesyklusanalyseteknikker for å bedømme deres egnethet som modifiseringserstatninger for R22 i åpne systemer. Driftsforholdene som ble benyttet for analysene, ble valgt som å være typisk for de forhold som finnes i luftkondisjoneringsanlegg. Siden blandingene var zeotroper, ble midtpunktene i deres temperaturglidninger i fordamperen og kondensatoren valgt for å angi temperaturgrensene for syklusen. De samme temperaturer ble også brukt for å generere funksjonsdata for R22.
Pentanet var til stede med 4 vektprosent basert på den samlede vekt av R125/R134a-blandingen. For å forenkle utregningen ble denne lille mengde pentan utelatt. Følgende kjølemedium-sammensetninger ble underkastet syklusanalyse: 1. En sammensetning omfattende 44 % R125 : 56 % R134a 2. En sammensetning omfattende 56 % R125 : 44 % R134a 3. En sammensetning omfattende 64 % R125 : 36 % R134a 4. En sammensetning omfattende 76 % R125 : 24 % R134a 5. En sammensetning omfattende 80 % R125 : 20 % R134a Følgende syklusbetingelser ble benyttet ved analysen: LEVERT KJØLEDRIFT 10 kW
FORDAMPER
KONDENSATOR
KOMPRESSOR
Resultatene av analysen av funksjonene i en luftkondisjone-ringsenhet som benytter disse driftsforhold, er vist i tabell 2. For sammenligning er også R22's funksjon vist.
Alle sammensetninger har lavere eksostemperaturer enn R22 og er derfor bedre i dette henseende. Sammensetning 5 er imidlertid uakseptabel fordi eksostrykket er mer enn 2 bar over trykket for R22. Sammensetning 1 og 2 er uakseptable fordi deres kjelekapasitet er mindre enn 90 % av den for R22. Den samlede funksjon for sammensetningene 3 og 4 oppfyller kriteriene fremsatt ovenfor og tilfredsstiller derfor kravene ifølge denne oppfinnelse.
Eksempel 3
Fem R125/R134a/pentan-sammensetningers funksjon ble evaluert ved bruk av vanlige kjølesyklusanalyseteknikker for å bedømme deres egnethet som modifiseringserstatninger for R22 i hermetiske eller halvhermetiske systemer som ikke er utstyrt med en væskeledning/sugeledning-varmeveksler. Driftsforholdene som ble benyttet for analysene, ble valgt som å være typisk for de forhold som finnes i luftkondisjoneringsanlegg. Siden blandingene var zeotroper, ble midtpunktene i deres temperaturglidninger i fordamperen og kondensatoren valgt for å angi temperaturgrensene for syklusen. De samme temperaturer ble også brukt for å generere funksjonsdata for R22.
Pentanet var til stede med 4 vektprosent basert på den samlede vekt av R125/R134a-blandingen. For å forenkle utregningen ble denne lille mengde pentan utelatt. Følgende kjølemedium-sammensetninger ble underkastet syklusanalyse: 1. En sammensetning omfattende 44 % R125 : 56 % R134a 2. En sammensetning omfattende 56 % R125 : 44 % R134a 3. En sammensetning omfattende 64 % R125 : 36 % R134a 4. En sammensetning omfattende 76 % R125 : 24 % R134a 5. En sammensetning omfattende 80 % R125 : 20 % R134a Følgende syklusbetingelser ble benyttet ved analysen:
KOMPRESSOR
Resultatene av analysen av funksjonene i en luftkondisjone-ringsenhet som benytter disse driftsforhold, er vist i tabell 3. For sammenligning er også R22's funksjon vist.
Alle sammensetninger har lavere eksostemperaturer enn R22 og er derfor bedre i dette henseende. Sammensetning 5 er imidlertid uakseptabel fordi eksostrykket er mer enn 2 bar over trykket for R22. Sammensetning 1 og 2 er uakseptable fordi deres kjelekapasitet er mindre enn 90 % av den for R22. Den samlede funksjon for sammensetningene 3 og 4 oppfyller kriteriene fremsatt ovenfor og tilfredsstiller derfor kravene ifølge denne oppfinnelse.
Eksempel 4
To Rl25/Rl34a/pentan-sammensetningers funksjon ble evaluert ved bruk av vanlige kjølesyklusanalyseteknikker for å bedømme deres egnethet som ekstendere for R22 i hermetiske eller
halvhermetiske systemer. Driftsforholdene valgt for analysene er typiske for de forhold som finnes i luftkondisjoneringsanlegg. Siden blandingene var zeotroper, ble midtpunktene i deres temperaturglidninger i fordamperen og kondensatoren valgt
for å angi temperaturgrensene for syklusen og ble også brukt for å generere funksjonsdata for R22 for sammenligning.
Pentanet var til stede med 4 vektprosent basert på den samlede vekt av R125/R134a-blandingen. For å forenkle utregningen ble denne lille mengde pentan utelatt. Følgende R22-eksten-dersammensetninger ble underkastet syklusanalyse: 1. En sammensetning omfattende 64 % R125 : 36 % Rl34a 2. En sammensetning omfattende 44 % R125 : 56 % R134a
For å fastslå hvilke virkninger som oppstår på enhetens ytelse ved suksessive fortynninger av R22 med de ovennevnte ekstendere, ble syklusen analysert for kjølemediumsammensetnin-ger som inneholdt masseandeler av R22 fra 1,0 ned til 0,0. Resultatene er sammenfattet i tabell 4a og 4b. Nøkkelparame-tere er inntegnet i diagram 1 hvor de utregnede punkter er forbundet med glatte kurver.
Følgende syklusbetingelser ble benyttet ved analysen:
KONDENSATOR
VÆSKELEDNING
Alle sammensetninger har lavere eksostemperaturer enn R22 og er derfor bedre i dette henseende.
Sammensetning 1 tilveiebringer en kjelekapasitet som er stør-re enn 90 % av den for R22 over hele fortynningsområdet. Blandinger som inneholder mer enn 45 % R22, har kapasiteter like eller bedre enn den for R22. COP'en (system) (COP = Coefficient Of Performance = virkningsgrad) er innenfor 2 % av den for R22 over hele fortynningsområdet. Sammensetningen oppfyller derfor kravene ifølge denne oppfinnelse.
Sammensetning 2 tilveiebringer en kjølekapasitet som er stør-re enn 90 % av R22 for blandinger som inneholder ned til 20 % R22. Dens COP (system) er i det vesentlige den samme som for R22 over hele fortynningsområdet. Sammensetningen oppfyller derfor kravene ifølge denne oppfinnelse for blandinger om inneholder ned til 20 % R22.
Sammenlignende eksempel 5
En R32/R134a/pentan-sammensetning ble evaluert ved bruk av vanlige kjølesyklusanalyseteknikker for å bedømme dens egnethet som ekstender for R22 i hermetiske eller halvhermetiske systemer. Driftsforholdene valgt for analysen er typiske for de forhold som finnes i luftkondisjoneringsanlegg. Siden blandingen var en zeotrop, ble midtpunktene i dens temperaturglidninger i fordamperen og kondensatoren valgt for å angi temperaturgrensene for syklusen. De samme temperaturer ble også brukt for å generere funksjonsdata for R22.
Pentanet var til stede med 4 vektprosent basert på den samlede vekt av R32/R134a-blandingen. For å forenkle utregningen ble denne lille mengde pentan utelatt.
Følgende R22-ekstendersammensetning ble underkastet syklusanalyse: En sammensetning bestående av 44 vektprosent R125 og 56 vektprosent R134a.
For å fastslå hvilken virkning som oppstår på enhetens funksjon av suksessive fortynninger av R22 idet det fylles opp med ovennevnte ekstender, ble syklusen analysert for kjøleme-diumsammensetninger som inneholdt masseandeler av R22 fra 1,0 ned til 0,0. Resultatene er vist i tabell 5, og resultatene er inntegnet i diagram 2 idet de utregnede punkter er forbundet med glatte kurver.
Følgende syklusbetingelser ble benyttet ved analysen:
FORDAMPER
KONDENSATOR
KOMPRESSOR
PARASITTKRAFT
Alle blandinger som inneholder ekstenderen, har lavere eksostemperaturer enn R22 og oppfyller derfor kravene ifølge denne beskrivelse. COP'en (system) er i det vesentlige lik som for R22 over hele fortynningsområdet. Kjølemediets kjølekapasitet er ikke mindre enn 98 % av den for R22 over hele fortynningsområdet. For fortynninger ned til 20 % R22 er kapasiteten lik eller større enn for R22. Eksostrykket er mindre enn 0,5 bar over trykket for R22 for hele fortynningsområdet.
Resultatene av analysen av ytelsen til en luftkondisjone-ringsenhet som benytter disse driftsbetingelser, er vist i tabell 5.
R32/R134a 30/70 oppfyller derfor kravene ifølge denne oppfinnelse .
Sammenlignende eksempel 6
En R32/R125/R134a/pentan-sammensetning ble evaluert ved bruk av vanlig kjølesyklusanalyseteknikkprogram for å bedømme dens egnethet som ekstender for R22 i hermetiske eller halvhermetiske systemer. Driftsforholdene valgt for analysene er typiske for de forhold som finnes i luftkondisjoneringsanlegg. Siden blandingen var en zeotrop, ble midtpunktene i dens temperaturglidninger i fordamperen og kondensatoren valgt for å angi temperaturgrensene for syklusen. De samme temperaturer ble også brukt for å generere funksjonsdata for R22.
Pentanet var til stede med 4 vektprosent basert på den samlede vekt av blandingen.
For å forenkle utregningen ble denne lille mengde pentan utelatt.
Følgende R22-ekstendersammensetning ble underkastet syklusanalyse: En sammensetning omfattende 23 vektprosent R32, 25 vektprosent R125 og 52 vektprosent R134a.
For å fastslå hvilken virkning som oppstår på enhetens funksjon ved suksessive fortynninger av R22 idet det fylles opp med ovennevnte ekstender, ble syklusen analysert for kjøleme-diumsammensetninger som inneholdt masseandeler av R22 fra 1,0 ned til 0,0. Resultatene er vist i tabell 6, og resultatene er inntegnet i diagram 3 idet de utregnede punkter er forbundet med glatte kurver.
Følgende syklusbetingelser ble benyttet ved analysen:
FORDAMPER
KONDENSATOR
KOMPRESSOR
PARASITTKRAFT
Resultatene av analysen av en luftkondisjoneringsenhets ytelse ved bruk av disse driftsforhold er vist i tabell 6.
Alle blandinger som inneholder ekstenderen, har lavere eksostemperaturer enn R22 og oppfyller derfor kravene ifølge denne beskrivelse. COP'en (system) er ikke mindre enn 98 % av den for R22 over hele fortynningsområdet. Kjølemediets kjølekapa-sitet er større enn for R22 over hele fortynningsområdet. Eksostrykket er mindre enn 2,0 bar over trykket for R22 over hele fortynningsområdet.
R32/R134a i forholdet 30/70 oppfyller derfor kravene ifølge denne oppfinnelse.
Eksempel 7
Kjølemediumsammensetninger omfattende R125, R134a og hydrokarbonblandinger i kommersielle varmepumpeanvendelser ble be-dømt ved bruk av en Comfort Aire modell PHEC-60-la 5 tonns takmontert varmepumpe med en nominell kjelekapasitet på 56000 btu og nominell varmekapasitet på 56000 btu. Et oljestands-glass ble installert på den hermetiske kompressor, og tempe-raturfølere ble montert på innløps- og utløpsledningene og på væskeledningen. Innløps- og utløpsmålere ble også montert.
Systemet ble drevet i både kjøle- og varmemodus med R22, og
følgende data ble registrert: spenning, strømstyrke, innløps-trykk, innløpstemperatur, utløpstrykk, utløpstemperatur, væs-keledningstemperatur, fordampertemperatur, omgivelsestempera-tur, oljenivå og returtilførselslufttemperatur. R22-ladningen
ble gjenvunnet og suksessivt erstattet med blanding 1 til 6 med følgende sammensetninger.
Det ble registrert at oljeretur lignet R22-driftsnivåer med alle de anvendte blandinger, hvilket angir at pentan og isopentan/butan-tilsetninger tilveiebrakte egnet oljeretur. Noen blandinger krevde tilsetting av opp til 20 % kjølemedium for å hindre ising av fordamperen. Kapasiteter ble funnet å vari-ere med den anvendte sammensetning. Energiforbruket var generelt lavere med alle blandinger. Utløpstrykkene var gjennom-snittlig litt høyere med blandinger som oversteg 60,5 % R125 og lavere med blandinger som inneholdt mindre enn 60,5 % R125. Innløpstrykkene og utløpstemperaturene ble lavere med alle de benyttede blandinger. Overhetingen målt ved fordam-perutløpet var mye høyere enn R22 og temperaturforskjellen over fordamperen var generelt større i kjølemodus og mindre i varmemodus. Det ble lagt merke til at pentan- og isopentan/ butan-tilsetninger tilveiebrakte den nødvendige oljeretur. Blanding nr. 3, 5 og 6 tilveiebrakte de nærmeste likheter med R22's driftstemperatur og trykk.

Claims (18)

1. Kjølemediumsammensetning omfattende 1,1,1,2-tetrafluoretan (R134a), pentafluoretan (R125) og en tilsetning valgt fra mettet hydrokarbon eller blandinger av dette som koker i området -5 til +70 °C, karakterisert ved at vektforholdet mellom R125 og R134a er i områdene:
2. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 1, karakterisert ved at vektf orholdet er i områdene:
3. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 2, karakterisert ved at vektf orholdet er i områdene:
4. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 3, karakterisert ved at vektf orholdet er i områdene:
5. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 1, karakterisert ved at vektf orholdet er i områdene:
6. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 5, karakterisert ved at vektf orholdet er i områdene:
7. Kjølemediumsammensetning som angitt i hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at hydrokarbontilsetningen er valgt fra gruppen bestående av 2-metylpropan, 2,2-dimetylpropan, butan, pentan, 2-metylbutan, syklopentan, heksan, 2-metylpentan, 3-metylpentan, 2,2-dimetylbutan, metylsyklopentan og blandinger av disse.
8. Kjølemediumsammensetning som angitt i hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at hydrokarbontilsetningen har et kokepunkt i området 20 til 40 °C.
9. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 8, karakterisert ved at hydrokarbontilsetningen er valgt fra: n-pentan, syklopentan, isopentan og blandinger av disse.
10. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 9, karakterisert ved at hydrokarbontilsetningen er n-pentan.
11. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at tilsetningen videre omfatter butan.
12. Kjølemediumsammensetninger som angitt i krav 11, karakterisert ved at forholdet pentan : butan er fra 1 : 3 til 1:8, fortrinnsvis omtrent 1 : 5.
13. Kjølemediumsammensetning som angitt i hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at mengden hydrokarbontilsetning er fra sporbart til 10 %.
14. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 13, karakterisert ved at mengden hydrokarbontilsetning er 1 til 8 %.
15. Kjølemediumsammensetning som angitt i krav 14, karakterisert ved at mengden hydrokarbontilsetning er 2 til 4 %.
16. Kjølemediumsammensetning som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 15 sammen med en andel R22.
17. Kjølemediumekstenderblanding, karakterisert ved at den omfatter en kjølemediumsammensetning som angitt i hvilket som helst foregående krav.
18. Fremgangsmåte for modifisering av et kjøle- eller luftkondisjoneringsanlegg som innbefatter R22 som kjølemedi-um, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter trinnet tilsetting av en kjølemediumekstender som angitt i krav 17 til anleggets kjølemedium.
NO20021462A 1999-09-30 2002-03-22 Kjolemedium til erstatning for R22 NO329112B1 (no)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9923088A GB9923088D0 (en) 1999-09-30 1999-09-30 Refrigerant
GB0005043A GB0005043D0 (en) 2000-03-02 2000-03-02 Refrigerant
GB0010171A GB0010171D0 (en) 2000-04-27 2000-04-27 Hcfc 22 replacement refrigerant
PCT/GB2000/003725 WO2001023493A1 (en) 1999-09-30 2000-09-29 R 22 replacement refrigerant

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20021462D0 NO20021462D0 (no) 2002-03-22
NO20021462L NO20021462L (no) 2002-05-27
NO329112B1 true NO329112B1 (no) 2010-08-30

Family

ID=27255575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20021462A NO329112B1 (no) 1999-09-30 2002-03-22 Kjolemedium til erstatning for R22

Country Status (24)

Country Link
EP (1) EP1216284B8 (no)
JP (1) JP4250362B2 (no)
KR (1) KR100668774B1 (no)
CN (1) CN1196761C (no)
AP (1) AP2002002470A0 (no)
AT (1) ATE312893T1 (no)
AU (1) AU769199B2 (no)
CA (1) CA2385876C (no)
CY (1) CY1105316T1 (no)
DE (1) DE60024842T2 (no)
DK (1) DK1216284T3 (no)
ES (1) ES2253255T3 (no)
HK (1) HK1049856B (no)
HU (1) HUP0202739A2 (no)
IL (2) IL148789A0 (no)
MX (1) MXPA02003358A (no)
NO (1) NO329112B1 (no)
NZ (1) NZ517895A (no)
OA (1) OA12031A (no)
PL (1) PL194384B1 (no)
SI (1) SI1216284T1 (no)
TR (1) TR200201543T2 (no)
UA (1) UA73526C2 (no)
WO (1) WO2001023493A1 (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ298309B6 (cs) 1997-07-15 2007-08-22 E.I.Du Pont De Nemours And Company Chladicí kompozice a její použití
US7258813B2 (en) 1999-07-12 2007-08-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Refrigerant composition
GB2356867A (en) * 1999-12-03 2001-06-06 Rhodia Ltd Refrigeration Compositions
US6526764B1 (en) * 2000-09-27 2003-03-04 Honeywell International Inc. Hydrofluorocarbon refrigerant compositions soluble in lubricating oil
US20030062508A1 (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Singh Rajiv R. Hydrofluorocarbon refrigerant compositions soluble in lubricating oil
AU2003247739A1 (en) 2002-06-27 2004-01-19 George H. Goble Nonflammable, nonozone depleting, refrigerant mixtures suitable for use in mineral oil
GB0223724D0 (en) 2002-10-11 2002-11-20 Rhodia Organique Fine Ltd Refrigerant compositions
CN101838519A (zh) 2002-11-29 2010-09-22 纳幕尔杜邦公司 冷冻机制冷剂
US7704404B2 (en) 2003-07-17 2010-04-27 Honeywell International Inc. Refrigerant compositions and use thereof in low temperature refrigeration systems
US20050082510A1 (en) 2003-09-08 2005-04-21 Ponder Kenneth M. Refrigerant with lubricating oil for replacement of R22 refrigerant
WO2006071965A2 (en) * 2004-12-28 2006-07-06 Stefko Properties, Llc Refrigerant for low temperature applications
CN105838327A (zh) * 2006-03-07 2016-08-10 斯蒂弗科财产有限责任公司 用于r-22基制冷系统的制冷剂替代品
AU2007338824B2 (en) * 2006-12-21 2013-05-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Pentafluoroethane, tetrafluoroethane and hydrocarbon compositions
WO2008079234A2 (en) * 2006-12-23 2008-07-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluorinated compositions and systems using such compositions
KR101125006B1 (ko) 2007-11-27 2012-03-27 낼슨 트래바 신규한 근공비 혼합냉매 및 이를 사용한 냉동시스템
US8444873B2 (en) * 2009-06-12 2013-05-21 Solvay Fluor Gmbh Refrigerant composition
CN107513373A (zh) * 2017-02-22 2017-12-26 唐建 一种应用于空调/热泵系统中的环保制冷剂

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2568774B2 (ja) * 1991-10-28 1997-01-08 松下電器産業株式会社 作動流体
JPH06220430A (ja) * 1993-01-21 1994-08-09 Sanyo Electric Co Ltd 冷媒組成物
JP2869038B2 (ja) * 1996-06-05 1999-03-10 松下電器産業株式会社 3成分混合冷媒を用いたヒートポンプ装置
JPH10160296A (ja) * 1996-11-28 1998-06-19 Daikin Ind Ltd 混合冷媒の充填方法
US6783691B1 (en) * 1999-03-22 2004-08-31 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions of difluoromethane, pentafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and hydrocarbons

Also Published As

Publication number Publication date
CY1105316T1 (el) 2010-03-03
NZ517895A (en) 2003-08-29
AP2002002470A0 (en) 2002-06-30
OA12031A (en) 2006-04-28
NO20021462D0 (no) 2002-03-22
DE60024842D1 (de) 2006-01-19
CA2385876A1 (en) 2001-04-05
CN1196761C (zh) 2005-04-13
TR200201543T2 (tr) 2003-01-21
ATE312893T1 (de) 2005-12-15
UA73526C2 (uk) 2005-08-15
DE60024842T2 (de) 2006-06-29
EP1216284A1 (en) 2002-06-26
CN1377397A (zh) 2002-10-30
WO2001023493A1 (en) 2001-04-05
HK1049856B (zh) 2005-07-15
EP1216284B1 (en) 2005-12-14
PL355288A1 (en) 2004-04-05
HK1049856A1 (en) 2003-05-30
CA2385876C (en) 2009-12-08
JP2003520285A (ja) 2003-07-02
JP4250362B2 (ja) 2009-04-08
KR20020062919A (ko) 2002-07-31
SI1216284T1 (sl) 2006-06-30
DK1216284T3 (da) 2006-04-03
PL194384B1 (pl) 2007-05-31
MXPA02003358A (es) 2004-09-10
ES2253255T3 (es) 2006-06-01
AU769199B2 (en) 2004-01-22
NO20021462L (no) 2002-05-27
IL148789A (en) 2010-06-30
EP1216284B8 (en) 2006-03-15
IL148789A0 (en) 2002-09-12
KR100668774B1 (ko) 2007-01-12
AU7536600A (en) 2001-04-30
HUP0202739A2 (en) 2002-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6606868B1 (en) R 22 replacement refrigerant
NO329112B1 (no) Kjolemedium til erstatning for R22
EP0772659A1 (en) Refrigerant compositions
JP5436865B2 (ja) 冷媒組成物
JP2013515127A (ja) 低温冷却用の非オゾン破壊性かつ低地球温暖化係数の冷媒
US6629419B1 (en) CFC 12 replacement refrigerant
EP1216282B1 (en) Cfc 12 replacement refrigerant
WO2008065331A2 (en) Refrigerant extenders for hcfc22
GB2447629A (en) Refrigerant composition comprising three hydrofluorocarbon components
CN101395242B (zh) 制冷剂组合物
US6056891A (en) Drop-in performance increasing substitute for 1,1,1,2-tetrafluoroethane refrigerant
RU2241729C2 (ru) Холодильный агент, заменяющий r22
AU728403B2 (en) Refrigerant compositions
EP1216283A1 (en) R-12 replacement refrigerant
CN1990817B (zh) Cfc12替代物致冷剂
JPH1180718A (ja) 冷凍組成物

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees