PT623162E

PT623162E - Meios fluidos nao-azeotropicos de servico melhorados para utilizacao em aplicacoes de ciclo termodinamico

Info

Publication number: PT623162E
Application number: PT93902435T
Authority: PT
Inventors: Chu-Jun Gu
Original assignee: Green Engineering Ltd
Priority date: 1992-01-24
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 2001-08-30
Also published as: CA2467464A1; US5792381A; CA2128629A1; CN1031514C; FI943481A0; JP2004162023A; NZ246651A; JP3580811B2; CN1071186A; GR3036079T3; EP0623162B1; DE69330050T2; JP3556211B2; CA2128629C; JP2005120383A; AU672593B2; FI943481A; JP3638581B2; ATE199930T1; WO1993015161A1

Description

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DESCRICÃO “Meios fluidos não-azeotrópicos de serviço melhorados para utilização em aplicações de ciclo termodinâmico” O presente invento refere-se a meios fluidos de serviço, para utilização em sistemas de ciclo termodinâmicos. Mais em particular, refcrc-sc a misturas não-azeotrópicas úteis, por exemplo, em aplicações de refrigeração e de condicionamento de ar, e possuindo características melhoradas de perda por vaporização.

Antecedentes na arte

Os meios fluidos de serviço comerciais e industriais para sistemas de ciclo termodinâmico são fluidos que são geralmente ou compostos puros, azeótropos ou não-azeotrópicos (zeótropos).

Muitas destas misturas são conhecidas na arte, tal como ilustrado, por exemplo, nas seguintes referências:

Lewis, patente U.S. 2,641,580, concedida a 9 de Junho de 1953, para “Azeotropic Refrigerant Composition of 1,1-Difluoroethane and Monochlorppentafluoroethane”.

Fuderer, patente U.S. 3,203,194, concedida a 31 de Agosto de 1965, para “Compression Process for Refrigeration”.

Orfeo et al, patente U.S. 4,303,536, concedida a 1 de Dezembro de 1981, para “Nonazeotropic Refrigerant Composition Containing Monochlorodifluoroethane”.

Nikolsky et al, patente U.S. 4,603,002, concedida a 29 de Julho de 1986, para “Method and Cooling Agent for Freezing and Storing Products”.

Patente japonesa Kokai 53-70466, publicada em 1977, de Daikin Kogyo KK, para “Low Boiling Point Refrigerant Compositions”. B.C. Langley, “Refrigeration and Air Conditioning”, 2a ed., 1982. 2 86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ

Patente francesa 2130556 (VEB Monsator Haushalt grossgeratekombinat).

Patente francesa 2177785 (VEB Monsator Haushalt grossgeratekombinat).

Patente francesa 2607144 (Institute Française du Petrole). M.F. Bouzianis, “Chlorofluorocarbons and their Altematives” (Arthur D. Little 1988). D.J. Bateman et al, “Refrigerant Blends for the Automotive Air Conditioning Aftermarket”, SAE Technical Paper Series 900216 (Congresso e Exposição Internacional da SAE - Detroit, Michigan; 26 de Fevereiro - 2 de Março, 1990). “ASHRAE Terminology of Heating, Ventilation, Air-Conditioning and Refrigeration”, 2a ed. (American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers Inc., 1991).

Os meios de refrigeração não-azeotrópicos (“NARM”) são particularmente atractivos porque, durante o processo de ciclo termodinâmico, absorvem mais calor durante a etapa de expansão isentrópica (evaporação isobárica), libertam mais calor durante a etapa de condensação isobárica, e realizam mais trabalho durante o processo de expansão ou menos trabalho durante a etapa de compressão do que os compostos simples ou os meios fluidos azeotrópicos de serviço sob condições externas comparáveis. Por outras palavras, os NARM possuem um maior “coeficiente de desempenho” (definido a seguir) num dispositivo de ciclo termodinâmico inverso, e maior eficiência de trabalho num dispositivo de ciclo termodinâmico normal.

Contudo, os meios fluidos de serviço não-azeotrópicos conhecidos apresentam desvantagens graves que surgem do facto de na refrigeração mecânica, no condicionamento de ar, em bombas de calor e em sistemas de geração de energia de fluido quente, a perda por vaporização de tais meios ser inevitável. Isto resulta não apenas em modificações nas concentrações dos componentes da fase líquida dos meios fluidos de serviço, mas também resulta numa diminuição no peso ou massa do meio fluido de serviço, conduzindo a uma diminuição contínua no coeficiente de desempenho (“COP”) e a uma diminuição na eficiência da geração de energia de sistemas de geração de energia de fluido quente. (O termo “COP”, tal como aqui utilizado, é a razão da taxa de remoção líquida de energia do ambiente (no caso de um refrigerante) ou da produção líquida de energia (no caso de um 3 86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ sistema de aquecimento ou geração de energia) para a entrada de energia total, expressa em unidades e condições de avaliação consistentes). Devido a este facto, é necessário reabastecer o fluido de serviço até ao seu nível de peso original.

Mas com os NARM convencionais, o meio fluido de serviço reabastecido possui uma composição diferente da do meio fluido de serviço original após as perdas por vaporização. Isto resulta do facto de as modificações na concentração do sistema devidas à recarga com meio não-azeotrópico original, que se mistura com o fluido líquido de serviço parcialmente esgotado cuja composição se modificou devido à vaporização zeotrópica, conduzirem a uma concentração do meio fluido de serviço final que é diferente da do meio de serviço original, resultando num decréscimo contínuo no COP e num decréscimo na eficiência da geração de energia.

Em consequência, as modificações nas proporções (concentrações) dos componentes do meio fluido de serviço tomam a sua vida útil muito mais curta do que se a sua composição tivesse permanecido inalterada, e inevitavelmente todo o meio fluido de serviço tem de ser descarregado e substituído. Devido ao facto dos NARM convencionais possuírem potencial de deplecção de ozono (“ODP”) e serem tóxicos, especialmente quando descarregados em quantidades tão grandes, os NARM têm e continuarão a ter efeitos prejudiciais sobre a camada do ozono e o ambiente. Evitar tais problemas e desvantagens requer grandes investimentos em sistemas de reciclagem ou a descoberta de novas vias para o manuseamento dos NARM convencionais que têm de ser descarregados deste modo. Nenhuma abordagem é totalmente satisfatória de um ponto de vista técnico, económico ou ambiente.

Como tal, existe definitivamente uma necessidade para um meio fluido de serviço não-azeotrópico, útil em sistemas de ciclo termodinâmico, que possua uma vida útil de serviço prolongada, com pouca diminuição no COP e pequena diminuição na eficiência de geração de energia durante processos repetidos de ciclo de perda por vaporização e reabastecimento.

De acordo com isto, é um objeclo do presente invento proporcionar meios fluidos de serviço não-azeotrópicos para utilização em sistemas de ciclo termodinâmico de compressão, meios esses que são melhorados no que se refere a propriedades anti-perda por vaporização e no que se refere ao efeito sobre o COP de modificações na composição do meio, resultantes de repetidos ciclos de perda por vaporização e reabastecimento. -•d-?*: 4 86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ

Outro objecto é proporcionar sistemas de refrigeração, condicionamento de ar, aquecimento e geração de energia que utilizam fluido quente e dispositivos semelhantes que empregam os anteriormente mencionados meios fluidos de serviço não-azeotrópicos melhorados.

Outro objecto é proporcionar um dispositivo de engenharia termodinâmica operado como um sistema de ciclo termodinâmico empregando um meio fluido de serviço não-azeotrópico, possuindo estabilidade melhorada quanto a perda por vaporização.

Outro objecto é proporcionar um dispositivo de condicionamento de ar operado como um sistema de ciclo termodinâmico empregando um meio fluido de serviço não-azeotrópico, possuindo estabilidade melhorada quanto a perda por vaporização.

Outro objecto é proporcionar um dispositivo de aquecimento operado como um sistema de ciclo termodinâmico empregando um meio fluido de serviço não-azeotrópico, possuindo estabilidade melhorada quanto a perda por vaporização.

Ainda um outro objecto é proporcionar um método de transferência de calor por meio de um ciclo termodinâmico de compressão, utilizando o anteriormente referido meio de serviço não-azeotrópico do presente invento.

Estes e outros objectos do invento podem ser percebidos e conseguidos por referência à divulgação, figuras e reivindicações seguintes.

Sumário do invento

Os objectos anteriores são conseguidos de acordo com o presente invento por meio de um meio fluido de serviço não-azeotrópico de acordo com a reivindicação 1.

Breve descricão das figuras É feita referência às figuras em anexo, em que: A Fig. 1 é um diagrama esquemático de uma unidade de refrigeração que utiliza o meio fluido de serviço não-azeotrópico do invento. A Fig. 2 é um diagrama esquemático de um dispositivo de condicionamento de ar que 5 86 667 ΕΡ Ο 623 162 /ΡΤ utiliza a unidade de refrigeração da Fig. 1.

Descrição das concretizações preferidas

Os meios fluidos de serviço do presente invento são úteis em ciclos termodinâmicos de compressão-condensação-expansão-evaporação, por exemplo em aplicações de “bomba de calor” incluindo sistemas de refrigeração (congelamento), de condicionamento de ar, de aquecimento e de geração de energia eléctrica (fluido quente), sem a necessidade de modificações dispendiosas dos sistemas existentes. Os meios de serviço compreendem pelo menos dois fluorocarbonetos, sendo a mistura total não-azeotrópica e possuindo um coeficiente de desempenho desejável, o qual é mantido dentro de 95 porcento do seu valor original após repetidos ciclos de perda por vaporização-reabastecimento, equivalente até 50 porcento do peso original do meio apesar das modificações na composição do meio provenientes de tais ciclos perda por vaporização-reabastecimento, e uma perda na eficiência de geração de energia por fluido quente não superior a 3 porcento.

Referindo-nos à unidade de refrigeração mostrada na Fig. 1 das figuras, o meio fluido de serviço do invento circula dentro do circuito de fluido 15 na direcção das setas. O circuito de fluido 15 interliga um compressor 20, um condensador 30, uma válvula 40 e um evaporador 50. O condensador 30 está ligado por um permutador de calor a meios de remoção de calor, por exemplo um fornecimento de água de arrefecimento 60. O evaporador 50 pode ser proporcionado num espaço controlado para remoção de calor desse espaço, ou pode ser ligado por um permutador de calor a um circuito de fluido de baixa temperatura 70, para proporcionar arrefecimento a um local afastado do evaporador 50.

Referindo-nos à Fig. 2 das figuras, um sistema de condicionamento de ar de acordo com o presente invento inclui uma unidade de refrigeração 140 do tipo mostrado na Fig. 1 e um circuito de fluido 100. O circuito está equipado com entradas de ar fresco e entradas de ar recirculado 105 e 110, que slo misturados num misturador 12Ò, um ventilador-e-fíltro 130, um dispositivo arrefecedor/refrigerador 140 similar ao mostrado na Fig. 1, um humidificador 150, aquecedores locais 160 ligados aos divisores de fluido 170, 180, cada um dos quais alimenta compartimentos divididos 190.

As composições preferidas dos meios fluidos de serviço do presente invento são ilustradas por meio dos seguintes exemplos não limitativos. 6 SC C67

EPO 623 162/PT

Exemplo 1

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado a partir do composto CHCLF2 e um ou mais compostos de C2HxXy, em que x e y são inteiros, y é maior que 1, a soma de x e y é 6, e X é um radical cloro (Cl) ou flúor (F), sendo cada X igual ou diferente,

Exemplo 2

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado por mistura do composto CHC1F2 (R22) e dois outros compostos X e Y de fórmula UHmCl^Fy, em que n é um inteiro e m, x e y são independentemente inteiros iguais a 0 ou superiores, mas em que m, x e y não são 0 ao mesmo tempo, tendo cada um dos dois outros compostos X e Y um ponto de ebulição normal dentro de uma das seguintes sete gamas (A-G):

A. -41°C a -35°C

B. -35°C a -20°C

C. -20°C a 0°C

D. 0°C a 25°C

E. 25°C a 35°C

F. 55°C a 90°C

G. 90°C a 135°C

Dependendo do ponto de ebulição dos compostos (R22, X e Y), a percentagem em peso das proporções no meio é como segue: Dois compostos não na mesma gama de p.e. Dois compostos na mesma gama de p.e. p.e. de X < Y e estão na gama A R22 > 0,45 R22 > 0,40 0,01 <X <0,53 0,01 <X< 0,58 0,01 <Y <0,53 0,01 <Y <0,58 p.e. de X < Y e estão na gama B R22 > 0,46 R22 > 0,41 0,01 < X < 0,52 0,01 < X < 0,57 0,01 < Y < 0,52 0,01 <Y< 0,57 p.e. de X < Y e X está na gama B R22 > 0,47 R22 > 0,42 e Y na gama C 0,01 <X<0,51 0,01 <X< 0,56 0,01 <Y< 0,51 0,01 <Y< 0,56 7 8(5 6<57 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ p.e. de X está na gama B ou acima R22 > 0,50 R22 > 0,45 p.e. de Y está na gama D ou acima 0,01 < X < 0,48 0,01 <X < 0,53 0,01 <Y< 0,48 0,01 < Y < 0,53

Exemplo 3

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado a partir dos compostos CHC1F, (R22) e três outros compostos X, Y e Z de fórmula C„HmClxFy, em que n é um inteiro e m, x e y são independentemente inteiros iguais a 0 ou superiores, mas em que m,xey não são 0 ao mesmo tempo, tendo cada um dos três outros compostos X, Y e Z um ponto de ebulição normal dentro de uma das seguintes sete gamas (A-G):

A. -41°C a -35°C B. -35°C a -20°C C. -20°C a 0°C D. 0°C a 25°C E. 25°C a 35°C F. 55°C a 90°C G. 90°C a 135°C

Em concordância, seja o ponto de ebulição dos compostos (R22, X, Y, Z) o mesmo ou não, dois casos podem ser divididos, em que dois dos referidos compostos (R22, X, Y, Z) não têm o mesmo ponto de ebulição ou em que pelo menos dois possuem o mesmo ponto de ebulição, mas em que o sistema total não, pelo que as proporções dos compostos no meio são como segue:

Dois compostos não na mesma Dois compostos na mesma gama de p.e. gama de p.e. p.e. de X<Y<Z e estão na gama A R22 > 0,35 R22 > 0,32 0,01 < X < 0,60 0,01 < X < 0,63 0,01 <Y <0,60 0,01 < Y < 0,63 0,01 <Z <0,60 0,01 <Z< 0,63 p.e. de X<Y<Z e estão na gama B R22 > 0,36 R22 > 0,33 0,01 < X < 0,59 0,01 <X <0,62 0,01 < Y < 0,59 0,01 < Y < 0,62 0,01 <Z <0,59 0,01 <Z<0,62 p.e. de X<Y< Z e estão na gama B R22 > 0,37 R22 > 0,34 ou pelo menos um está na gama C 0,01 <X <0,58 0,01 < X < 0,61 0.01 <Y< 0,58 0,01 <Y< 0,61 0,01 <Z< 0,58 0,01 <Z< 0,61 8 Só óó7

EP 0 623 162/PT R22 > 0,37 0,01 < X < 0,58 0,01 < Y<0,5S 0,01 < Z < 0,58 p.e. de X<Y<Z e X,Y estão na gama B R22 > 0,40 ou acima, Z está na gama D ou acima 0,01 < X < 0,55 0,01 < Y < 0,55 0,01 <Z < 0,55

Exemplo 4

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado a partir dos compostos CHC1F2 (R22) e quatro outros compostos U, X, Y e Z de fórmula CnHmClxFy, em que n é um inteiro e m, x e y são independentemente inteiros iguais a 0 ou superiores, mas em que m, x e y não são 0 ao mesmo tempo, tendo cada um dos quatro outros compostos U, X, Y e Z um ponto de ebulição normal dentro de uma das seguintes sete gamas (A-G):

A. -41°C a -35°C B. -35°C a -20°C C. -20°Ca0°C D. 0°C a 25°C E. 25°C a 35°C F. 55°C a 90°C G. 90°C a 135°C

Em concordância, seja o ponto de ebulição dos compostos (R22, U, X, Y, Z) o mesmo ou não, dois casos podem ser divididos, em que dois dos referidos compostos (R22, U, X, Y, Z) não têm o mesmo ponto de ebulição ou em que pelo menos dois possuem o mesmo ponto de ebulição, mas em que o sistema total não, pelo que as proporções dos compostos no meio são como segue:

Dois compostos não na mesma gama de p.e. Dois compostos na mesma gama de p.e. p.e. de U<X<Y<Z e estão na gama A R22 > 0,33 0,01 <U< 0,62 0,01 < X < 0,62 0,01 < Y < 0,62 0,01 <Z< 0,62 R22 > 0,3 0,01 <U< 0,65 0,01 < X < 0,65 0,01 <Y< 0,65 0,01 <Z< 0,65 p.e. de U<X<Y<Z e estão na gama B R22 > 0,34 0,01 <U< 0,61 0,01 <X< 0,61 0,01 < Y <0,61 0,01 <Z <0,61 R22 > 0,31 0,01 0,35 0,01 0,32 0,01 0,38 R22 > 0,35 gama B ou acima, e Z está na gama D 0,01 < U < 0,57 0,01 < U < 0,60 ou acima 0,01 <X<0,57 0,01 < X < 0,60 0,01 < Y < 0,57 0,01 <Y <0,60 0,01 < Z < 0,57 0,01 <Z< 0,60

Exemplo 5

Um meio fluido de serviço não-azeotrópíco possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado a partir dos compostos CHC1F2 (R22) e quatro outros ou mais compostos XI, X2, X3,Xn de fórmula QH^Clj-Fy, em que n é um inteiro e m, x e y são independentemente inteiros iguais a 0 ou superiores, mas em que m, x e y não são 0 ao mesmo tempo, tendo cada um dos quatro outros ou mais compostos XI, X2, X3,Xn um ponto de ebulição normal dentro de uma das seguintes sete gamas (A-G):

Em concordância, seja o ponto de ebulição dos compostos (R22, XI, X2, X3,..., Xn) o mesmo ou não, dois casos podem ser divididos, em que dois dos referidos compostos (R22, XI, X2, X3, ..., Xn) não têm o mesmo ponto de ebulição, ou em que pelo menos dois possuem o mesmo ponto de ebulição, mas em que o sistema total não, pelo que as proporções dos compostos no meio são como segue:

Dois compostos não na Dois compostos na mesma mesma gama de p.e. gama de p.e. R22 >0,33 R22 >0,30 0,01 <X1< (0,67-N x 0,01) 0,01 <X1 < (0,70-N x 0,01) 0,01 <X2< (0,67-N x 0,01) 0,01 <X2 < (0,70-N x 0,01) 0,01 <X3< (0,67-N x 0,01) 0,01 <X3 < (0,70-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,67-N x 0,01) 0,01 < Xn < (0,70-N x 0,01) R22 >0,34 R22 >0,31 0,01 <X1 < (0,66-N x 0,01) 0,01 <X1< (0,69-N x 0,01) 0,01 <X2< (0,66-N x 0,01) 0,01 <X2< (0,69-N x 0,01) 0,01 <X3 < (0,66-N x 0,01) 0,01 <X3 < (0,69-N x 0,01) 0,01 < Xn < (0,66-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,69-N x 0,01) R22 >0,35 R22 >0,32 0,01 <X1 < (0,65-N x 0,01) 0,01 <X1 < (0,68-N x 0,01) 0,01 <X2 < (0,65-N x 0,01) 0,01 <X2 < (0,68-N x 0,01) 0,01 <X3< (0,65-N x 0,01) 0,01 <X3< (0,68-N x 0,01) ο,οι <Xn < (0,65-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,68-N x 0,01)

p.e. de Xl<X2<X3<...<Xn e estão na gama A

p.e. de Xl<X2<X3<...<Xn e estão na gama B p.e. de Xl<X2<X3<...<Xn e estão na gama B e pelo menos um está na gama C

86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ 10 R22 > 0,35 0,01 <X1 < (0,65-N x 0,01) 0,01 < X2 < (0,65 N x 0,01) 0,01 <X3< (0,65-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,65-N x 0,01) p.e. de Xl<X2<X3<...<Xne Χ1,Χ2,Χ3,. (3<i<n) estão na gama B ou acima, e x(i+l),...Xn estão na gama D ou acima ,Xi R22 > 0,38 0,01 <X1 < (0,62-N x 0,01) 0,01 <X2 < (0,62-N x 0,01) 0,01 <X3< (0,62-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,62-N x 0,01)

Exemplo 6

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado a partir de três compostos P, X e Y de fórmula C„HmClxFy, em que n é um inteiro e m, x e y são independentemente inteiros iguais a 0 ou superiores, mas em que m, x e y não são 0 ao mesmo tempo. O ponto de ebulição de P é o mais baixo, tendo cada um dos outros compostos X e Y um ponto de ebulição normal dentro de uma das seguintes sete gamas (A-G):

A. ~45°C a -35°C

B. -35°C a -20°C

C. -20°C a 0°C

D. 0°C a 25°C

E. 25°C a 35°C

F. 35°C a 90°C

G. 90°C a 135°C

Em concordância, seja o ponto de ebulição dos compostos (P, X, Y) o mesmo ou não, dois casos podem ser divididos, em que dois dos referidos compostos (P, X, Y) não têm o mesmo ponto de ebulição ou em que pelo menos dois possuem o mesmo ponto de ebulição, mas em que o sistema total não, pelo que as proporções dos compostos no meio são como segue:

p.e. de X < Y e estão na gama A

p.e. de X < Y e estão na gama B

Dois compostos não na mesma gama de p.e. P < 0,45 0,01 < X < 0,53 0.01 < Y < 0.53 P < 0,46 0,01 <X <0,52 0,01 <Y< 0,52

Dois compostos na mesma gama de p.e. P < 0,40 0,01 < X < 0,58 0,01 <Y <0,58 P < 0,40 0,01 <X< 0,57 0,01 < Y < 0,57

P < 0,40 0,01 < X < 0,56 0,01 < Y<0,56 P < 0,40 0,01 < X < 0,53 0,01 < Y < 0,53 86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ 11 P < 0,47 0,01 <X< 0,51 0,01 < Y < 0,51

p.e. de X < Υ e X está na gama B e Y na gama C p.e, de X está na gamaB ou acima/ P<0,50 p.e. de Y está na gama D ou acima 0,01 < X < 0,48 0,01 < Y < 0,48

Exemplo 7

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado a partir de quatro compostos P, X, Y e Z de fórmula CnHmClxFy, em que n é um inteiro e m, x e y são independentemente inteiros iguais a 0 ou superiores, mas em que m, x e y não são 0 ao mesmo tempo. O ponto de ebulição de P é o mais baixo, tendo cada um dos outros compostos X, Y e Z um ponto de ebulição normal dentro de uma das seguintes sete gamas (A-G):

A. -45°C a -35°C B. -35°C a -20°C C. -20°C a 0°C D. 0°C a 25°C E. 25°C a 35°C F. 55°C a 90°C G. 90°C a 135°C

Em concordância, seja o ponto de ebulição dos compostos (P, X, Y, Z) o mesmo ou não, dois casos podem ser divididos, em que dois dos referidos compostos (P, X, Y, Z) não têm o mesmo ponto de ebulição ou em que pelo menos dois possuem o mesmo ponto de ebulição, mas em que o sistema total não, pelo que as proporções dos compostos no meio são como segue:

p.e. de X<Y<Z e estão na gama A

p.e. de X<Y<Z e estão na gama B

Dois compostos não na mesma gama de p.e. P > 0,35 0,01 < X < 0,60 0,01 < Y < 0,60 0,01 < Z < 0,60 P > 0,36 0,01 <X< 0,59 0,01 <Y< 0,59 0,01 <Z< 0,59

Dois compostos na mesma gama de p.e. P > 0,32 0,01 < X < 0,63 0,01 < Y < 0,63 0,01 <Z<0,63 P > 0,33 0,01 < X < 0,62 0,01 <Y <0,62 0,01 < Z < 0,62

P > 0,34 0,01 <X<0,61 0,01 < Y < 0,61 0,01 <Z<0,61 P > 0,37 0,01 <X< 0,58 0,01 <Y <0,58 0,01 < Z < 0,58 56 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ 12 p.e. de Χ<Υ< Ζ e estão na gama B P > 0,37 ou pelo menos um está na gama C 0,01<X<0,58 0,01 < Y <0,58 0,01 <Z <0,58 p.e. de X<Y<Z e X,Y estão na gama B P > 0,40 ou acima, Z está na gama D ou acima 0,01 < X < 0,55 0,01 <Y <0,55 0,01 <Z < 0,55

Exemplo 8

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado a partir dos compostos P, U, X, Y e Z de fórmula C„HmClxFy, em que n é um inteiro e m, x e y são independentemente inteiros iguais a 0 ou superiores, mas em que m, x e y não são 0 ao mesmo tempo. O ponto de ebulição de P é o mais baixo, tendo cada um dos outros compostos U, X, Y e Z um ponto de ebulição normal dentro de uma das seguintes sete gamas (A-G):

Em concordância, seja o ponto de ebulição dos compostos (P, U, X, Y, Z) o mesmo ou não, dois casos podem ser divididos, em que dois dos referidos compostos (P, U, X, Y, Z) não têm o mesmo ponto de ebulição ou em que pelo menos dois possuem o mesmo ponto de ebulição, mas em que o sistema total não, pelo que as proporções dos compostos no meio são como segue:

p.e. de U<X<Y<Z e estão na gama A

p.e. de U<X<Y<Z e estão na gama B

Dois compostos não na mesma gama de p.e. P > 0,33 0,01 0,34 0,01 <U <0,61 0,01 <X< 0,61 0,01 <Y <0,61 0,01 <Z <0,61

Dois compostos na mesma gama de p.e. P > 0,30 0,01 0,31 0,01 < U < 0,64 0,01 < X < 0,64 0,01 <Y< 0,64 0,01 < Z < 0,64

Só 667

EP 0 623 162/PT 13 p.e. de U<X<Y< Z e estão na gama B P>0,35 P > 0,32 ou pelo menos um está na gama C 0,01 <U< 0,60 0,01 <U< 0,63 0,01 < X < 0,60 0,01 < X < 0,63 0,01 <Y <0,60 0,01 < Y < 0,63 0,01 <Z< 0,60 0,01 <Z <0,63 p.e. de U<X<Y<Z e U,X,Y estão na P>0,38 P > 0,35 gama B ou acima, e Z está na gama D 0,01 <U < 0,57 0,01 <U <0,60 ou acima 0,01 < X < 0,57 0,01 <X <0,60 0,01 < Y < 0,57 0,01 < Y<0,60 0,01 <Z< 0,57 0,01 <Z< 0,60

Exemplo 9

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade quanto a perda por vaporização é formulado a partir dos compostos P, XI, X2, X3,..., Xn de fórmula CJHmClxFy, em que n é um inteiro e m, x e y são independentemente inteiros iguais a 0 ou superiores, mas em que m, x e y não são 0 ao mesmo tempo. O ponto de ebulição de P é o mais baixo, tendo cada um dos outros compostos XI, X2, X3,..., Xn um ponto de ebulição normal dentro de uma das seguintes sete gamas (A-G):

Em concordância, seja o ponto de ebulição dos compostos (P, XI, X2, X3, Xn) o mesmo ou não, dois casos podem ser divididos, em que dois dos referidos compostos (P, XI, X2, X3,..., Xn) não têm o mesmo ponto de ebulição, ou em que pelo menos dois possuem o mesmo ponto de ebulição, mas em que o sistema total não, pelo que as proporções dos compostos no meio são como segue:

Dois compostos não na Dois compostos na mesma mesma gama de p.e. gama de p.e. P > 0,30 0,01 <X1 <(0,70-Nx0,01) 0,01 < X2 < (0,70-N x 0,01) 0,01 <X3<(0,70-Nx 0,01) 0,01 <Xn< (0,70-N x 0,01) p.e. de Xl<X2<X3<...<Xn e estão na gama A P > 0,33 0,01 < XI < (0,67-N x 0,01) 0,01 < X2 < (0,67-N x 0,01) 0,01 < X3 < (0,67-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,67-N x 0,01)

p.e. de Xl<X2<X3<—<Xn e estão na gama B P > 0,34 0,01 < XI <(0,66-Nx 0,01) 0,01 <X2<(0,66-Nx 0,01) 0,01 <X3 < (0,66-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,66-N x 0,01) P > 0,31 0,01 < XI <(0,69-Nx 0,01) 0,01 <X2< (0,69-N x 0,01) 0,01 < X3 < (0,69-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,69-N x 0,01)

P > 0,32 0,01 <X1 < (0,68-N x 0,01) 0,01 < X2 < (0,68-N x 0,01) 0,01 <X3< (0,68-N X 0,01) 0,01 <Xn< (0,68-N x 0,01) 86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ 14 p.e. de ΧΚΧ2<Χ3<...<Χη e estão na gama B P > 0,35 e pelo menos um está na gama C 0,01 < XI < (0,65-N x 0,01) 0,01 <X2 < (0,65-N x 0,01) 0,01 <X3< (0,65-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,65-N x 0,01) p.e, de Xl<X2<X3<...<Xn e Xl,X2,X3,...,Xi (3<i<n) estão na gama B ou acima, e x(i+l),...Xn estão na gama D ou acima P > 0,38 0,01 < XI <(0,62-N x 0,01) 0,01 <X2<(0,62-N x 0,01) 0,01 < X3 < (0,62-N X 0,01) 0,01 <Xn< (0,62-N x 0,01) P > 0,35 0,01 <X1 < (0,65-N x 0,01) 0,01 <X2< (0,65-N x 0,01) 0,01 < X3 < (0,65-N x 0,01) 0,01 <Xn< (0,65-N x 0,01)

Exemplo 10

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes proporções em peso: CCI2F2 (R12) 0,02 - 0,25 CHC1F2 (R22) 0,5 - 0,7 CC1F2CF3 (RI 15) 0,1-0,45

Quando cada um dos compostos está na seguinte proporção ponderai, o meio fluido de serviço tem a melhor estabilidade à perda por vaporização. CC12F2 (R12) 0,14 CHC1F2 (R22) 0,59 CC1F2CF3 (RI 15) 0,27

Quando os referidos compostos contêm menos de 10 porcento de impurezas, o efeito nas propriedades termofísicas do meio fluido de serviço pode ser desprezável.

Exemplo 11

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes proporções em peso:

86 667 ΕΡ Ο 623 162 / ΡΤ 15

CH(CH3)3 (R600a) 0,02 - 0,2 CHC1F2 (R22) 0,5 - 0,7 CHjCHF, (RI 52a) 0,1 - 0,45

Quando cada um dos compostos está na seguinte proporção ponderai, o meio fluido de serviço tem a melhor estabilidade à perda por vaporização. CH(CH3)3 (R600a) 0,09 CHC1F2 (R22) 0,62 CH3CHF2 (R152a) 0,29

Exemolo 12

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes proporções em peso: CHjCCH^CHj (R600) 0,02 - 0,2 CHC1F2 (R22) 0,5 - 0,7

CH3CHF2 (R152a) 0,1 - 0,45

Quando cada um dos compostos está na seguinte proporção ponderai, o meio fluido de serviço tem a melhor estabilidade à perda por vaporização. CH3(CH2)CH3 (R600) 0,06 CHC1F2 (R22) 0,63 CH3CHF2 (R152a) 0,31

Quando os referidos compostos contêm menos de 10 porcento de impurezas, o efeito nas propriedades termofísicas do meio fluido de serviço pode ser desprezável. 16 86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ

Exemplo 13

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes proporções em peso: CC12F2 0,75 - 0,9 CH3CHF2 (RI 52a) 0,02 - 0,2 CH(CH3)3 (R600a) 0,0-0,11 CF3CH,F (R134a) 0,0-0,15

Quando cada um dos compostos está na seguinte proporção ponderai, o meio fluido de serviço tem a melhor estabilidade à perda por vaporização. CC12F2 (R12) 0,82 CH3CHF2 (R152a) 0,1 CH(CH3)3 (R600a) 0,03 CF3CH2F (R134a) 0,05

Exemplo 14

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes proporções em peso: CHC1F2 (R22) 0,35 - 0,55 CH3CHF2 (R152a) 0,05-0,30 CF3CH2F (R134a) 0,05 - 0,30 C„F8 (RC318) 0,05-0,30

Quando cada um dos compostos está na seguinte proporção ponderai, o meio fluido de serviço tem a melhor estabilidade à perda por vaporização. 86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ 17 CHC1F2 (R22) 0,45 CH3CHF2 (R152a) 0,15 CF3CH2F (R134a) 0,27 Q,F8 (RC318) 0,13

Quando os referidos compostos contêm menos de 10 porcento de impurezas, o efeito nos propriedades termofísicas do meio fluido de serviço pode ser desprezável.

Exemplo 15

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes proporções em peso: CHC1F2 (R22) 0,4 - 0,75 CH3CHF2 (R152a) 0,0-0,2 CF3CH2F (R134a) 0,0 - 0,25 C3H8 (R290) 0,05 - 0,25

Quando cada um dos compostos está na seguinte proporção ponderai, o meio fluido de serviço tem a melhor estabilidade à perda por vaporização. CHC1F2 (R22) 0,71 CH3CHF2 (R152a) 0,05 CF3CH2F (R134a) 0,09 C3Hs (R290) 0,15

Exemolo 16

86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ 18 CHC1F2 (R22) 0,48 - 0,75 CH3CHF2 (R152a) 0,05 - 0,35 QFg (RC318) 0,05 - 0,35

Quando cada um dos compostos está na seguinte proporção ponderai, o meio fluido de serviço tem a melhor estabilidade à perda por vaporização. CHC1F2 (R22) 0,70 CH3CHF2 (R152a) 0,18 C4F8 (RC318) 0,12

Exemplo 17

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes proporções em peso: CHC1F2 (R22) 0,35 - 0,80 CH3CHF2 (R152a) 0,02-0,30 CH3CC1F2 (R142b) 0,01-0,25 C4Fg (RC318) 0,03-0,55

Quando cada um dos compostos está na seguinte proporção ponderai, o meio fluido de serviço tem a melhor estabilidade à perda por vaporização. CHC1F2 (R22) 0,41 CH3CHF2 (RI 52a) 0,13 CH3CC1F2 (R142b) 0,12 C4Fg (RC318) 0,34

Exemplo 18

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes

19 86 667 ΕΡ Ο 623 162 / ΡΤ proporções em peso: CHC1F2 (R22) 0,5 - 0,96 CH3CHCH, (RI 270) 0,005 - 0,1 CHjCHF, (RI 52a) 0,01 - 0,25

Quando os referidos compostos contêm menos de 10 porcento de impurezas, o efeito nas propriedades termo físicas do meio fluido de serviço pode ser desprezável.

Exemplo 19

Um meio fluido de serviço não-azeotrópico possuindo estabilidade à perda por vaporização é formulado para compreender os seguintes compostos, nas seguintes proporções em peso: CHC1F, (R22) 0,89 CH3CHCH2 (R1270) 0,03 CH3CHF2 (RI 52a) 0,08

Quando os referidos compostos contêm menos de 10 porcento de impurezas, o efeito nas propriedades termofisicas do meio fluido de serviço pode ser desprezável.

Os meios fluidos de serviço, aparelhagem e método anteriormente descritos pretendem ser descritivos, e não limitativos ao âmbito do presente invento, tal como definido nas seguintes reivindicações.

Lisboa, “Ί 28úi

Por GREENENGINEERING LIMITED

Eng.° ANTÔNIO JOÃO da cunha ferreira Ag. Of. Pr. Ind. Rua das Flores, 74-4.° 1200-195 LISBOA

Claims

86 667 ΕΡ Ο 623 162 /ΡΤ REIVINDICAÇÕES 1. Meio fluido de serviço para utilização num sistema de ciclo termodinâmico, que compreende uma mistura de compostos e caracterizado por, quando sujeito a um ou mais ciclos de perda por vaporização/reabastecimento: a) o peso do meio se modificar em menos de 15% do peso total original do meio por ciclo, em que os compostos e suas concentrações ponderais são as seguintes: CC12F2 (R12) 0,75 - 0,9 CH3CHF2 (R152a) 0,02 - 0,2 CH(CH3)3 (R600a) 0,0-0,11 CF3CH2F (R134a) 0,0-0,15 e em que a concentração máxima de impurezas no meio é de 10 porcento (em peso); e b) cumulativamente, sobre todos os ciclos, o peso do meio se modifica em não mais do que 50% do peso total original do meio, resultando em: i) um decréscimo total no coeficiente de desempenho do referido meio não superior a 5%; ou ii) uma perda na eficiência de geração de energia eléctrica não superior a 3 porcento.
2. Meio fluido de serviço não-azeotrópico de acordo com a reivindicação 1, em que os compostos e as suas concentrações ponderais são como segue: CC12F2 (R12) 0,82 CH3CHF2 (R152a) 0,1 CH(CH3)3 (R600a) 0,03 CF3CH2F (R134a) 0,05
3. Meio fluido de serviço para utilização num sistema de ciclo termodinâmico, que compreende uma mistura de compostos e caracterizado por, quando sujeito a um ou mais ciclos de perda por vaporização/reabastecimento : a) o peso do meio sc modificar em menos de 15% do peso total original do meio por

86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ 2/5 ciclo, em que os compostos e suas concentrações ponderais são as seguintes: CHC1F, (R22) CH3CHF2 (R152a) CF3CH2F (R134a) C4Fg (RC318) 0,35 - 0,55 0,05 - 0,30 0,05 - 0,30 0,05 - 0,30 e em que a concentração máxima de impurezas no meio é de 10 porcento (em peso); e b) cumulativamente, sobre todos os ciclos, o peso do meio se modifica em não mais do que 50% do peso total original do meio, resultando em: i) um decréscimo total no coeficiente de desempenho do referido meio não superior a 5%; ou ii) uma perda na eficiência de geração de energia eléctrica não superior a 3 porcento.
4. Meio fluido de serviço não-azeotrópico de acordo com a reivindicação 3, em que os compostos e as suas concentrações ponderais são como segue: CHC1F, (R22) CH3CHF2 (R152a) CF3CH2F (R134a) C4Fg (RC318) 0,45 0,15 0,27 0,13
5. Meio fluido de serviço para utilização num sistema de ciclo termodinâmico, que compreende uma mistura de compostos e caracterizado por, quando sujeito a um ou mais ciclos de perda por vaporização/reabastecimento: a) o peso do meio se modificar em menos de 15% do peso total original do meio por ciclo, em que os compostos e suas concentrações ponderais são as seguintes: CHC1F2 (R22) CH3CHF2 (R152a) CF3CH2F (R134a) C3H8 (R290) 0,4 - 0,75 0,0 - 0,2 0,0 - 0,25 0,05 - 0,25 e em que a concentração máxima de impurezas no meio é de 10 porcento (em peso); e 86 667 ΕΡ Ο 623 162 / ΡΤ 3/5 b) cumulativamente, sobre todos os ciclos, o peso do meio se modifica em não mais do que 50% do peso total original do meio, resultando em: i) um decréscimo total no coeficiente de desempenho do referido meio não superior a 5%; ou ii) uma perda na eficiência de geração de energia eléctrica não superior a 3 porcento.
6. Meio fluido de serviço não-azeotrópico de acordo com a reivindicação 5, em que os compostos e as suas concentrações ponderais são como segue: 0,71 0,05 0,09 0,15 CHC1F2 (R22) CH3CHF2 (RI 52a) CF3CH2F (R134a) C3H8 (R290)
7. Meio fluido de serviço para utilização num sistema de ciclo termodinâmico, que compreende uma mistura de compostos e caracterizado por, quando sujeito a um ou mais ciclos de perda por vaporização/reabastecimento: a) o peso do meio se modificar em menos de 15% do peso total original do meio por ciclo, em que os compostos e suas concentrações ponderais são as seguintes: 0,48 - 0,75 0,05 - 0,35 0,05 - 0,35 CHC1F2 (R22) CH3CHF2 (R152a) C4F8 (RC318) e em que a concentração máxima de impurezas no meio é de 10 porcento (em peso); e b) cumulativamente, sobre todos os ciclos, o peso do meio se modifica em não mais do que 50% do peso total original do meio, resultando em: i) um decréscimo total no coeficiente de desempenho do referido meio não superior a 5%; ou ii) uma perda na eficiência de geração de energia eléctrica não superior a 3 porcento.

86 667 ΕΡ Ο 623 162/ΡΤ 4/5
8. Meio fluido de serviço não-azeotrópico de acordo com a reivindicação 7, em que os compostos e as suas concentrações ponderais são como segue: CHClFj (R22) 0,70 CH3CHF2 (R152a) 0,18 C4Fg (RC318) 0,12
9. Meio fluido de serviço para utilização num sistema de ciclo termodinâmico, que compreende uma mistura de compostos e caracterizado por, quando sujeito a um ou mais ciclos de perda por vaporização/reabastecimento: a) o peso do meio se modificar em menos de 15% do peso total original do meio por ciclo, em que os compostos e suas concentrações ponderais são as seguintes: CHC1F2 (R22) 0,35 - 0,80 CHjCHF, (R152a) 0,02 - 0,30 CH3CC1F2 (RI 42b) 0,01 - 0,25 C4F8 (RC318) 0,03-0,55 e em que a concentração máxima de impurezas no meio é de 10 porcento (em peso); e b) cumulativamente, sobre todos os ciclos, o peso do meio se modifica em não mais do que 50% do peso total original do meio, resultando em: i) um decréscimo total no coeficiente de desempenho do referido meio não superior a 5%; ou ii) uma perda na eficiência de geração de energia eléctrica não superior a 3 porcento.
10. Meio fluido de serviço não-azeotrópico de acordo com a reivindicação 9, em que os compostos e as suas concentrações ponderais são como segue: CHC1F2 (R22) 0,41 CH3CHF2 (R152a) 0,13 CH3CC1F2 (R142b) 0,12 C4F8 (RC318) 0,34

86 667 ΕΡ Ο 623 162 /ΡΤ 5/5
11. Meio fluido de serviço para utilização num sistema de ciclo termodinâmico, que compreende uma mistura de compostos e caracterizado por, quando sujeito a um ou mais ciclos de perda por vaporização/reabastecimento: a) o peso do meio se modificar em menos de 15% do peso total original do meio por ciclo, em que os compostos e suas concentrações ponderais são as seguintes: 0,5 - 0,96 0,005 -0,1 0,01 - 0,25 CHC1F2 (R22) CHjCHCH, (RI 270) CH3CHF2 (R152a) e em que a concentração máxima de impurezas no meio é de 10 porcento (em peso); e b) cumulativamente, sobre todos os ciclos, o peso do meio se modifica em não mais do que 50% do peso total original do meio, resultando em: i) um decréscimo total no coeficiente de desempenho do referido meio não superior a 5%; ou ii) uma perda na eficiência de geração de energia eléctrica não superior a 3 porcento.
12. Meio fluido de serviço não-azeotrópico de acordo com a reivindicação 9, em que os compostos e as suas concentrações ponderais são como segue: 0,89 0,03 0,08 CHC1F2 (R22) CH3CHCH2 (R1270) CHjCHF, (RI 52a) Lisboa, -4 ^JJ|. 28DÍ Por GREENENGINEERING LIMITED

Eng.° ANTÓNIO JOÃO DA CUNHA FERRE1RA Ag. 0{. Pr. ind. Rua das Flores, 74-4-.* 1200-195 LISBOA