SK287084B6

SK287084B6 - Spôsob zlepšenia koeficientu účinnosti chladiaceho systému

Info

Publication number: SK287084B6
Application number: SK1710-2001A
Authority: SK
Inventors: Nicholas E. Schnur; Bruce J. Beimesch
Original assignee: Cognis Ip Management Gmbh
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2009-11-05
Also published as: EP1198535A1; CA2375742C; BR0011375A; CN1276960C; TR200103544T2; US20010019120A1; EP2290032B1; MXPA01012160A; KR100672118B1; NZ515610A; CA2375742A1; EP2290032A2; AU5329600A; HK1043146A1; ATE517961T1; EP2290032A3; US7018558B2; CN1354776A; SI20748B; SI20748A

Abstract

Spôsob zlepšenia účinnosti chladiacich systémov, ako napr. chladničiek a klimatizačných zariadení, ktorý využíva chladiace pracovné kvapaliny pozostávajúce hlavne z esterov alkoholov pozostávajúcich hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi kyselín majúcich 5, 6, 7 a 8 atómov uhlíka a vrátane aspoň jedného aditíva vybraného zo skupiny pozostávajúcej z prostriedkov zlepšujúcich odolnosť proti oxidácii a tepelnú stabilitu, inhibítorov korózie, deaktivátory kovov, aditíva na úpravu mazivosti, aditíva na zlepšenie viskozitného indexu, depresory teploty tuhnutia a/alebo teploty flokulácie, detergenty, dispergačné činidlá, prostriedky podporujúce penenie, odpeňovacie prostriedky, aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku a kyslé čistiace prostriedky. Tieto sú miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je miešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.

Description

Tento vynález sa vzťahuje k spôsobu zlepšenia koeficientu účinnosti alebo výkonnosti chladiacich sústav, ako sú napr. chladničky a klimatizačné zariadenie, ktoré využívajú pracovnú kvapalinu, pričom chladiaci systém obsahuje kompresor, chladič, expanzné zariadenie odparovač.

Doterajší stav techniky

Chladiace systémy, ako sú chladničky a klimatizačné zariadenia alebo kondicionéry, všeobecne spotrebovávajú enormné množstvo energie. Spotreba energie chladiacich sústav sa pravdepodobne zväčšuje ako výsledok výmeny chlór obsahujúcich kvapalín za bezchlórové organické chladiace kvapaliny na účely ochrannej ozónovej vrstvy.

Výmena R-22 (diflouromonochlórmetánu) za bezchlórovú chladiacu kvapalinu ilustruje tento problém. R-22 má veľmi dobré termodynamické vlastnosti, čo má za následok nižšiu objemovú výmenu na tonu chladiaceho prostriedku ako iné komerčné chladiace kvapaliny. Podľa tohto chladiace systémy, používajúce R-22, vyžadujú menej energie ako systémy používajúce iné chladiace kvapaliny vrátane očakávaných výmenných alebo náhradných chladiacich kvapalín pre R-22.

V dokumente US 5 0906 769 je opísané mazivo vysokej kvality do klimatizácie a chladiacich kompresorov, najmä použitie pracovných kvapalín, ktoré obsahujú estery alkoholov, kde alkoholové skupiny sú primáme skupinami pochádzajúcimi z molekúl pentaerytritolu, dipentaerytritolu a/alebo tripentaerytritolu a aspoň 20 % alkoholových skupín v zmesi alkoholov sú skupiny z molekúl dipentaerytritolu a tripentaerytritolu. Tu opísané estery sú tvorené z kyselín, v ktorých pomer acylových skupín v zmesi, ktorá obsahuje osem alebo viac atómov uhlíka a ktoré sú nerozvetvené, k percentu acylových skupín v zmesi, ktoré sú aj rozvetvené a obsahujú najviac šesť atómov uhlíka, prednostne menej ako päť atómov uhlíka, nie je väčší ako 1,56, prednostne ako 1,21, alebo ešte výhodnejšie nie je väčší ako 1,00.

Zlepšenie výkonnosti chladiacich sústav by pomohlo zmenšiť energetické neúčinnosti, ktoré vyplývajú z výmeny alebo náhrady chlór obsahujúcich chladiacich kvapalín s lepšími termodynamickými vlastnosťami. Skutočne, aj malé zlepšenie účinnosti chladiacich sústav sa môže premeniť na veľké peňažné úspory poskytované veľkými množstvami energie, ktoré sú spotrebovávané týmito sústavami. Takéto zlepšenia účinnosti by taktiež zvýhodňovali životné prostredie, keďže akékoľvek zníženie energetických požiadaviek zmenší nepriaznivý účinok na životné prostredie spôsobený produkciou energie.

Preto je cieľom tohto vynálezu zlepšiť účinnosť chladiacich systémov z hľadiska zníženia ich energetických požiadaviek a potrieb. Cieľom je tiež zlepšenie tejto výkonnosti s pracovnými kvapalinami, ktoré sú kompatibilné s chladiacimi systémami a zostávajú v nich počas dlhej prevádzky.

Podstata vynálezu

Uvedené ciele sa dosahujú spôsobom zlepšenia koeficientu účinnosti chladiaceho systému o najmenej 2,5 % s použitím pracovnej kvapaliny, pričom chladiaci systém obsahuje kompresor, chladič, expanzné zariadenie a odparovač, ktorého podstata spočíva v tom, že v danom systéme sa použije pracovná kvapalina pozostávajúca hlavne z esterov alkoholov pozostávajúcich hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi kyselín majúcich 5, 6, 7 a 8 atómov uhlíka a vrátane aspoň jedného aditíva vybraného zo skupiny pozostávajúcej z prostriedkov zlepšujúcich odolnosť proti oxidácii a tepelnú stabilitu, inhibítorov korózie, deaktivátory kovov, aditíva na úpravu mazivosti, aditíva na zlepšenie viskozitného indexu, depresory teploty tuhnutia a/alebo teploty flokulácie, detergenty, dispergačné činidlá, prostriedky podporujúce penenie, odpeňovacie prostriedky, aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku a kyslé čistiace prostriedky, a ktoré sú miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je nemiešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.

Výhodné je, keď chladiaca bezchlórová fluorovaná organická kvapalina je 1,1,1,2-tetrafluóretán.

Koeficient účinnosti chladiaceho systému o najmenej 2,5 % sa tiež zlepší, ak sa v danom systéme použije pracovná kvapalina pozostávajúca hlavne z chladiacej bezchlórovej fluorovanej organickej kvapaliny a mazivovej zmesi pozostávajúcej hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi kyselín majúcich 5, 6, 7 a 6 atómov uhlíka a aditív obsahujúcich aspoň jedno z aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku a ktoré je miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je nemiešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.

Koeficient účinnosti chladiaceho systému o najmenej 2,5 % sa rovnako zlepší, ak sa v danom systéme použije pracovná kvapalina pozostávajúca hlavne z chladiacej bezchlórovej fluorovanej organickej kvapaliny a mazivovej zmesi pozostávajúcej hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi 53 % až 63 % kyselín s 5 uhlíkovými atómami, 5 % až 10 % kyselín so 6 uhlíkovými atómami, 7 % až 17 % kyselín so 7 uhlíkovými atómami a až do 10 % kyselín s 8 uhlíkovými atómami, vrátane aspoň jedného aditíva vybraného zo skupiny pozostávajúcej z prostriedkov zlepšujúcich odolnosť proti oxidácii a tepelnú stabilitu, inhibítorov korózie, deaktivátory kovov, aditíva na úpravu mazivosti, aditíva na zlepšenie viskozitného indexu, depresory teploty tuhnutia a/alebo teploty flokulácie, detergenty, dispergačné činidlá, prostriedky podporujúce penenie, odpeňovacie prostriedky, aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku a kyslé čistiace prostriedky, a ktoré je miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je nemiešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.

Chladiacou bezchlórovou fluorovanou organickou kvapalinou je aj v tomto prípade 1,1,1,2-tetrafluóretán.

Koeficient účinnosti chladiaceho systému o najmenej 2,5 % sa rovnako zlepši, ak sa v danom systéme použije pracovná kvapalina pozostávajúca hlavne z chladiacej bezchlórovej fluorovanej organickej kvapaliny a mazivovej zmesi, pozostávajúcej hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi 53 % až 63 % kyselín s 5 uhlíkovými atómami, 5 % až 10 % kyselín so 6 uhlíkovými atómami, 7 % až 11 % kyselín so 7 uhlíkovými atómami a až do 10 % kyselín s 8 uhlíkovými atómami, a aspoň jedného aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku vybraného zo skupiny pozostávajúcej zo sulfurovaných mastných kyselín a esterov mastných kyselín napríklad sulfurovaný oktyltalát; sulfurované terpény; sulfurované olefíny; organopolysulfidy; organofosforových derivátov vrátane aminofosforečnanov, kyslých alkylfosforečnanov, dialkylfosforečnanov, aminoditiofosforečnanov, trialkyl- a triarylfosfortionátov, trialkyl- a triarylfosfínov a dialkylfosforitanov, amínových solí monohexylesteru kyseliny fosforečnej, amínových solí dinonyl(naftalén)-sulfonátu, trifenylfosforečnanu, trinaftylfosforečnanu, difenylkresyl- a dikresylfenylfosforečnanov, nafityldifenylfosforečnanu, trifenylfosforotionátu, ditiokarbamátov, napríklad antimóndialkylditiokarbamátu; chlórovaných a/alebo fluorovaných uhľovodíkov a xantogénanov a ktoré je miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je nemiešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Ďalšie výhody predloženého vynálezu budú ľahko ocenené alebo vysoko hodnotené, keďže sa stanú lepšie pochopiteľné odkazmi na nasledujúci podrobný opis, keď sú posudzované v spojení so sprievodnými obrázkami, kde:

Obr. 1 ukazuje schému chladiaceho systému použitého v testovacom programe.

Obr. 2 je graf ukazujúci účinnosť chladiacej aparatúry typu hada z rovných hladkých rúrok, používajúcu miešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu 1, v porovnaní s účinnosťou pre rovnaké zariadenie používajúce nemiešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu A.

Obr. 3 je graf znázorňujúci percentuálny rozdiel účinnosti chladiaceho zariadenia typu rovného rúrkového hada a používajúceho miešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu 1 v porovnaní s účinnosťou rovnakého zariadenia používajúceho nemiešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu A.

Obr. 4 je graf ukazujúci účinnosť chladiacej aparatúry typu hada z mikrorebrovaných rúrok s použitím miešateľnej pracovnej kvapaliny z príkladu 1 v porovnaní s účinnosťou pre rovnakú aparatúru s použitím nemiešateľnej pracovnej kvapaliny z príkladu A.

Obr. 5 je graf znázorňujúci percentuálny rozdiel účinnosti chladiaceho zariadenia typu had z mikrorebrovaných rúrok s použitím miešateľnej pracovnej kvapaliny z príkladu 1 v porovnaní s účinnosťou pre rovnaké zariadenie, ale s použitím nemiešateľnej kvapaliny z príkladu A.

Obr. 6 je graf zobrazujúci účinnosť chladiacej aparatúry typu hada z mikrorebrovaných rúrok s použitím miešateľných kvapalín z príkladu 1 a 2.

Obr. 7 je graf ukazujúci percentuálne rozdiely účinnosti chladiaceho zariadenia typu hada z mikrorebTOvých rúrok s použitím miešateľných pracovných kvapalín z príkladu 1 a 2 v porovnaní s účinnosťou pre rovnaké zariadenie s použitím nemiešateľnej pracovnej kvapaliny z príkladu A.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Okrem prevádzkových príkladov alebo tam, kde je výslovne uvedené inak, je treba všetky číselné množstvá v tomto opise, uvádzajúce množstvo materiálu alebo reakčné podmienky, a/alebo použitie, chápať ako modifikované podľa termínu „približne“ pri definícii najširších oblastí vynálezu. Spôsob alebo postup v rámci rozsahov, zodpovedajúci uvedeným presným množstvám, je však výhodnejší.

Typický chladiaci systém, ku ktorému sa tento vynález vzťahuje, je ilustrovaný schémou uvedenou na obr. 1. Takéto systémy by obsahovali klimatizačné zariadenie, kondicionéry, chladničky, mrazničky, sifónové, resp. vertikálne dávkovače, ako aj iné chladiace zariadenia. Schéma tohto chladiaceho systému ilustruje typický operačný cyklus chladiaceho zariadenia 10, ktorý zahŕňa kroky kompresie, kondenzácie, expanzie a odparovania chladiacej kvapaliny. V zariadení 10 je chladiaca kvapalina s príslušným mazivom vytlačovaná rúrkou 12 do kondenzátora 14. Kondenzovaná chladiaca kvapalina a mazivo potom prechádzajú do expanzného ventilu 16 a potom do odparovača 18. Odparovač 18 v podstate odparuje chladiacu kvapalinu a plynná kvapalná fáza chladiacej kvapaliny a mazív sú dopravované rúrkou 12 na recirkuláciu celým chladiacim zariadením 10. Schéma tiež ukazuje prítomnosť termočlánkových sond (T) 22, používaných na výpočet prenosu energie odparovačom, tlakových snímačov (P) 24 na meranie absolútneho tlaku (P) a zmien tlaku (ΔΡ) v kondenzátore 14 a odparovači 18, hmotnostného prietoku 26 na meranie prietoku chladivá a pozorovacieho okienka 28. V chladiacom cykle ilustrovanom na obr. 1 zostávajú kvapalné fázy chladiacej kvapaliny a maziva miešateľné.

Možno sa domnievať, že vynález sa týka podstatného množstva rôznych chladiacich kvapalín obsahujúcich tak bezchlórové ako chlór obsahujúce organické zlúčeniny. Zvlášť zaujímavé sú organické zlúčeniny, zvlášť fluorované uhľovodíky, obsahujúce bezchlórovú fluoroskupinu. Najpreferovanejšími fluorovanými uhľovodíkmi sú difluórmetán, pentafluórmetán, difluór-1, 1-etán, trifluór-1, 1,1-etán, tetrafluór-1,1,1, 2-etán a ich zmesi.

Vynález sa týka mazív, ktoré sú miešateľné a kompatibilné s príslušnou chladiacou kvapalinou pri všetkých prevádzkových teplotách chladiaceho systému. Zvlášť zaujímavé sú mazivá, ktoré obsahujú alebo sa skladajú hlavne z esterových surovín alebo esterov zmiešaných s príslušnými aditívami. Estery vhodné pre tento vynález sú estery alkoholov, ktoré obsahujú aspoň 2 alebo lepšie 3 OH-skupiny v neesterifikovanej forme.

Pri príprave polyolesterových mazív určených na to, aby boli miešateľné s organickými zlúčeninami obsahujúcimi bezchlórovú fluoroskupinu, sú výhodne používané určité polyoly a kyseliny a úmerné podiely polyolov a kyselín, ako to bude uvedené ďalej. Je napr. uprednostňované s rastúcou preferenciou v danom poradí, t. j. pre estery s nižšou viskozitou najmenej 62, 78 alebo 90 % číselných alkoholických zložiek esterov podľa tohto vynálezu neobsahuje viac ako 18, lepšie nie viac ako 10, ešte lepšie nie viac ako 8 uhlíkových atómov. Taktiež nezávisle je výhodné, s rastúcou prednosťou v danom poradí, že aspoň 62, 81 alebo 90 % číselných alkoholických zložiek v esteri (alebo esteroch) obsahuje aspoň jeden uhlíkový atóm viazaný ku štyrom iným uhlíkovým atómom jednoduchými väzbami alebo iným slovami, nejaký „neo“uhlíkový atóm. Nezávisle a výhodne s rastúcou preferenciou je aspoň 62, 81, 90 alebo 98 % číselných alkoholických zložiek pre dané estery sú tie, ktoré sú odvodené z pentaerytritolu so vzorcom C-(CH₂OH)₄, dipentaerytritolu so vzorcom (HOCH)₂CCH₂OCH₂(CH₂OH)₃ a dimetyl-2, 2-propán-l, 3-diolu (bežnejšie známeho ako neopentylglykol) so vzorcom (H₃C)₂(CH₂OH)₂ a z 2,2-dimetylol-l-butanolu (bežnejšie známeho ako „trimetylol-1,1,1 -propán“ alebo „TMP“). Nezávisle a výhodne s rastúcou preferenciou sú pri najmenej 81, 90 alebo 98 % číselných alkoholickej zložky odvodené z pentaerytritolu alebo dipentaerytritolu. Ak sú požadované esterové mazivá s vyššou viskozitou, je výhodné s rastúcou preferenciou, aby aspoň 22, 33, 48 a 68 % číselných alkoholických zložiek bolo odvodených z dipentaerytritolu.

Podľa tohto vynálezu môžu byť pre estery používané nenasýtené, ako aj nasýtené alkoholy. Uprednostňované sú nasýtené alkoholy. Používané môžu byť tiež substituované alkoholy rovnako ako nesubstituované alkoholy, ale dáva sa prednosť tomu, aby použité alkoholy nemali žiadne substituenty iné ako alkoxy-, fluóra/alebo chlór skupiny. Ako pri kyselinách alebo acylskupinách, ktoré boli použité pre estery podľa tohto vynálezu, sú všeobecne nesubstituované alkoholy ekonomickejšie a z tohto dôvodu najviac uprednostňované.

Karboxylové kysliny používané na prípravu esterov najradšej obsahujú dostatočnú frakciu acylskupín, ktoré vyhovujú aspoň jednému z nasledujúcich dvoch kritérií. Acylskupiny musia obsahovať deväť uhlíkových atómov alebo menej a obsahujú aspoň jeden uhlíkový atóm viazaný na tri ďalšie uhlíkové atómy jednoduchými väzbami a/alebo majú priamy rovný reťazec s tromi až šiestimi uhlíkovými atómami. Aby príslušné estery vyhovovali požiadavkám vynálezu na miešateľnosť, uprednostňuje sa, aby aspoň 22 % číselných acylskupín v esteri alebo zmesi esterov, ktoré sú mazivami a/alebo surovinami (alebo východiskovými produktmi) podľa vynálezu, vyhovovalo aspoň jednému z týchto kritérií. S rastúcou prednosťou by v danom poradí uvádzanom v číselných percentách acylskupín vyhovujúcich jednému alebo obidvom týmto kritériám bolo aspoň 33, 42, 50, 67, 86 alebo pre mazivá s malou viskozitou 92 %.

Navyše a nezávisle, percentuálny obsah acylskupín obsahujúcich najmenej deväť uhlíkových atómov nebude väčší ako 81, alebo s rastúcou prednosťou nie väčší ako 67, 56, 45 alebo 33 číselných percent. Taktiež sa uprednostňuje, aby aspoň 90 % číselných acylskupín vo všetkých esteroch použitých podľa vynálezu nemalo viac ako dvadsať uhlíkových atómov pre každú skupinu.

V mnohých uskutočneniach podľa vynálezu môžu byť účinne používané buď čisté estery, alebo zmesi esterov vyhovujúcich uvedeným kritériám. Všeobecnejšie sú ekonomickejšie zmesi esterov, keďže môžu byť pripravené z komerčne dostupných východiskových materiálov bez nákladného čistenia ako nutnou podmienkou. V jednom uskutočnení vynálezu sú zmesi esterov uprednostňované tak z účinnostných, ako aj z ekonomických dôvodov. Kde sú požadované mazivá s primeranou malou až vysokou viskozitou, je preferované s rastúcou preferenciou, aby najmenej 12, 16, 21, 29, 33 alebo 40 % číselných acylskupín v esteroch, ktoré budú používané pre daný vynález, obsahovalo aspoň 7, výhodne aspoň 8 a najvýhodnejšie 9 uhlíkových atómov každá. Uprednostnenou kyselinou s 8 uhlíkmi je etyl-2-hexánová kyselina (kaprónová) a s 9 uhlíkovými atómami je trimetyl-l,3,5,5-hexánová kyselina.

Vysoko žiaducou zložkou je tetraester pentaerytritolu zo zmesi kyselín s približným obsahom 57 % hmotn. izo- alebo i-pentánovej kyseliny, ktorý je na účely danej špecifikácie definovaný ako zmes pentánovej kyseliny, metyl-2-butánovej kyseliny a metyl-3-butánovej kyseliny zhruba so 43 % hmotn. trimetyl-3,5,5-hexánovej kyseliny. Navyše a nezávisle, izo- alebo i-pentánová kyselina môže s rastúcou preferenciou doplniť aspoň 3, 5, 7, 11 alebo 14 číselných percent, ak je to nutné na zlepšenie miešateľnosti esterového maziva s chladiacou kvapalinou.

Všeobecne sú uprednostňované zmesi príslušných kyselín. Na najviac účelov sú preferovanými kyselinami kyseliny, ktoré majú 5, 7 a 9 uhlíkových atómov. Je preferované s rastúcou preferenciou, aby najmenej 60, 68, 75, 81, 92 a 98 % číselných acylskupín malo 5, 6, 7, 8, 9, 10 alebo výhodne 5, 7 alebo 9 uhlíkových atómov a ešte výhodnejšie 5 alebo 9.

Pre mazivá a/alebo suroviny, alebo východiskové produkty podľa vynálezu v daných rozsahoch menšej viskozity sú v podstate všetky acylové skupiny v esteroch výhodne jednomocné. Pri rozsahoch vyššej viskozity sú preferované niektoré dvojmocné acylskupiny, keďže sa možno domnievať, že estery obsahujú dve alebo viac alkoholických zložiek, resp. jednotiek, spojených takými dvojmocnými acylskupinami so všetkými ostatnými hydroxylovými polohami na alkoholoch zodpovedajúcich tým, ktoré boli esterifikované monoacylskupinami, sú zvlášť výhodné typy esterov na použitie podľa tohto vynálezu. (.Alkoholický podiel“ v akomkoľvek esteri je tu definovaný ako pripojená časť esteru, ktorá by ostala, keby boli všetky acylskupiny z esteru odstránené. Príslušná skupina tu môže byť označovaná ako „kyselinový podiel alebo časť“ v príslušnom esteri). Ak sú jedna alebo viac acylskupín v esteri dvojmocné, je daný ester označovaný ako „komplexný ester“; takéto estery obsahujú skôr dve alkoholické zložky, ktoré môžu byť rovnaké alebo rôzne, ale sú obidve typu, ktorý už bol opísaný. Estery podľa vynálezu len s jednou alkoholickou zložkou a so všetkými acylskupinami jednomocnými môžu tu byť označované ako .jednoduché polyolové estery“.

Nezávislou podmienkou alebo obmedzením ohľadne pomeru medzi jednomocnými kyselinami a kyselinami s vyšším mocenstvom, ako majú reagovať, je, že príliš veľký podiel kyselín s viac ako jedným mocenstvom môže mať za následok nežiaduce množstvo vysokomolekulárneho polyméru s ohľadom na skutočnosť, že všetky alebo v podstate všetky alkoholy, ktoré budú reagovať, majú taktiež aspoň dve reaktívne skupiny. Z tohto dôvodu sa vzrastajúcou mierou dáva prednosť tomu, aby pomer ekvivalentov z jednomocných kyselín k ekvivalentom zo zreagovaných dvojmocných alebo viacmocných kyselín bol najmenej 1, 1,76 alebo 2,69. Taktiež množstvo acylskupín s valenciou vyššou ako 2 prednostne nie je viac ako 2 % číselných celkového množstva všetkých acylskupín.

Pri vzrastajúcej preferencii v danom poradí sa uprednostňuje, aby aspoň 55, 67, 81 alebo 92 % číselných dvojmocných acylskupín v esteroch používaných podľa tohto vynálezu malo 4 až 12 alebo radšej 6 až 9 uhlíkových atómov a nezávisle sa ďalej dáva prednosť pri rastúcej preferencii v danom poradí, aby aspoň 55, 67, 81 alebo 92 % číselných jednomocných acylskupín v esteroch neobsahovalo viac ako 18, výhodne nie viac ako 9 a ešte výhodnejšie nie viac ako 7 uhlíkových atómov.

Ďalej a nezávisle je žiaduce, aby pre adekvátnu rozpustnosť vo vysoko fluorovaných chladiacich kvapalinách pomer percentuálneho množstva (%) acylskupín v esteri alebo v esteroch, ktoré obsahujú 8 alebo viac uhlíkových atómov a nie sú vetvené, k % acylskupín v esteri alebo esteroch, ktoré sú obidve rozvetvené a neobsahujú viac ako šesť, výhodne nie viac ako päť uhlíkových atómov, nebolo viac ako 1,56, výhodne nie viac ako 1,21 alebo ešte výhodnejšie nie viac ako 1,00.

Nasýtené a nenasýtené acylskupiny môžu byť používané obidve, ale nenasýtené acylskupiny sú preferované. Tiež substituované rovnako ako nesubstituované acylskupiny môžu byť používané v esteroch podľa vynálezu, ale prednosť sa dáva tomu, aby acylskupiny nemali žiadne substituenty iné ako alkoxy-, fluóra/alebo chlórskupiny. Všeobecne sú nesubstituované acylskupiny viac ekonomické a sú z tohto dôvodu väčšinou uprednostňované.

Nezávisle od všetkých ostatných preferencií sa stále vo väčšej miere uprednostňuje, aby nebolo používané viac ako 20, 14, 9, 5 a 2 % číselných kyslíkových atómov esteroch, ktoré majú byť použité v príslušnej kompozícii podľa vynálezu, aby boli chemicky viazané (na rozdiel od „viazaný vodíkovou väzbou“) k vodíkovému atómu.

Pri každom z esterov, ktoré tvoria mazaciu kompozíciu podľa vynálezu, možno získať rovnaké estery reakciou kyselinových derivátov, ako sú napr. anhydridy kyselín, acylchloridy a estery kyselín namiesto reak cie samotných kyselín. Kyseliny sú všeobecne uprednostňované z ekonomických dôvodov a sú tu uvádzané v príkladoch, ale je tiež potrebné chápať, že estery definované v tomto prípade ich reaktívnymi zložkami s kyselinami, môžu byť rovnako dobre získané reakciou alkoholov so zodpovedajúcimi derivátmi kyselín.

Ohľadne reaktívnych zložiek esterov, ktoré tvoria mazaciu kompozíciu podľa vynálezu, je nutné chápať, že hoci sú jednoznačne špecifikované iba žiaduce alkoholy a kyseliny, možno vo väčšine prípadov tolerovať určité množstvo druhu nečistôt, ktoré sú normálne prítomné v technických alebo priemyselných produktoch. Napr. „techn. pentaerytritol“ (PE) normálne obsahuje rádovo 85 až 90 % hmotn. mono PE, spolu s 10 až 15 % hmotn. dipentaerytritolu („DPE“) a 0 až 3 % hmotn. tripentaerytritolu („TPE“) a je celkom uspokojivé, aby bol v mnohých prípadoch použitý na prípravu esterov vysokej kvality. Taktiež „komerčná izopentánová kyselina“ normálne obsahuje 65 % hmotn. N-pentánovej kyseliny a približne 35 % hmotn. izopentánových kyselín vybraných zo skupiny skladajúcej sa z metyl-2-butánovej kyseliny a metyl-3-butánovej kyseliny.

V praxi bolo zistené, že reakcia medzi alkoholom, resp. alkoholmi a kyselinovými reakčnými zložkami príslušných esterov postupuje efektívnejšie, keď množstvo kyseliny pôvodne vloženej do reakčnej zmesi je dostatočné, aby poskytlo nadbytok 10 až 25 % ekvivalentov kyseliny proti ekvivalentom alkoholu zreagovaného s kyselinou. (Ekvivalent kyseliny je definovaný na účely tohto opisu ako množstvo obsahujúce množstvo jedného gramekvivalentu karboxylových skupín, zatiaľ čo ekvivalent alkoholu je množstvo obsahujúce hmotnosť jedného gramekvivalentu hydroxylových skupín.) Zloženie zmesi kyselín a alkoholov, ktoré aktuálne zreagovali, môže byť určené analýzou esterového produktu ohľadne obsahu jeho acylskupiny.

Pri príprave esterového produktu podľa tohto vynálezu bude mať reagujúca kyselina nižší bod varu ako reagujúci alkohol(y) a daný ester(y). Ak sa získa táto podmienka, dáva sa prednosť odstráneniu daného množstva akejkoľvek nadbytočnej kyseliny zostávajúcej na konci esterifikačnej reakcie destiláciou, najlepšie pri nízkom tlaku, ako napr. 1 až 5 torr.

Po tejto vákuovej destilácii je produkt často pripravený na použitie ako surovina na zostavovanie mazacej zmesi podľa tohto vynálezu. Ak je žiaduce čistenie produktov, môže byť obsah voľnej kyseliny v produkte po prvej vákuovej destilácii ďalej znížený reakciou s epoxyestermi, ako je to uvedené v patente US 3 485 754 alebo neutralizáciou s akýmkoľvek vhodným alkalickým materiálom, ako napr. vápnom, hydroxidmi alkalických kovov alebo uhličitanmi alkalických kovov.

Ak je použitá reakcia s epoxyestermi, môžu byť nadbytočné epoxyestery odstránené druhou destiláciou za veľmi nízkeho tlaku, zatiaľ čo produkt reakcie medzi epoxyesterom a zostatkovou kyselinou môže byť ponechaný v danom produkte bez škody. Ak je ako čistiaci spôsob použitá alkalická neutralizácia s následným premývaním vodou, aby sa odstránila akákoľvek nezreagovaná nadbytočná mastná kyselina neutralizovaná alkalický lúhom, je pred použitím produktu výrazne uprednostňované vytvorenie mazacej zmesi z esterov.

Za určitých aplikačných podmienok bude tu opísaná základná esterová zložka fungovať uspokojivo ako kompletné mazivo. Ale všeobecne sa dáva prednosť tomu, aby kompletné mazivo obsahovalo iné materiály všeobecne známe v tomto odbore ako aditíva, ako napr. prostriedky zlepšujúce odolnosť proti oxidácii a tepelnú stabilitu, inhibítory korózie, deaktivátory kovov, aditíva na zlepšenie viskózneho indexu, depresory teploty tuhnutia a/alebo teploty flokulácie, detergenty, disperzanty, prostriedky podporujúce penenie, odpeňovacie prostriedky, aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku a kyslé čistiace prostriedky. Mnohé aditíva môžu zhoršovať tak odolnosť proti opotrebovaniu, ako aj odolnosť proti extrémnemu tlaku, alebo fungujú potom ako deaktivátory kovov aj ako inhibítory korózie. Keď to zhrnieme, všetky aditíva výhodne nepresahujú 8 % hmotn., alebo výhodnejšie nepresahujú 5 % hmotn., počítané na celkové zloženie kombinovaného maziva.

Účinné množstvo predchádzajúcich typov aditiv je všeobecne v rozsahu od 0,01 do 5 % hmotn. pre antioxidačnú zmes, 0,01 až 5 % hmotn. pre zmes inhibítorov proti korózii, od 0,001 do 5 % hmotn. pre komponent deaktivátora kovov, od 0,5 do 5 % hmotn. pre aditíva zlepšujúce mazivosť, od 0,01 do 2 % hmotn. pre každý prostriedok na zlepšenie indexu viskozity a zníženie bodu tuhnutia a/alebo bodu flokulácie, od 0,1 do 5 % hmotn. pre každý detergent a disperzant, od 0,001 do 0,1 % hmotn. pre prostriedky podporujúce penenie alebo odpeňovacie prostriedky a od 0,1 až 2 % hmotn. pre prostriedky proti opotrebovaniu a prostriedky zväčšujúce odolnosť proti extrémnemu tlaku a 0,05 až 2 % hmotn. pre kyslý čistič. Všetky tieto percentá vyjadrujú hmotnostné percentá a sú založené na celkovej hmotnosti mazacej kompozície. Je potrebné si uvedomiť, že väčšie alebo menšie množstvo, ako sú uvedené množstvá aditiv, môžu byť za určitých okolností alebo aplikácií vhodnejšie a že jednoduchý molekulárny typ alebo zmes takých typov môžu byť používané pre každý typ komponentov aditíva.

Predchádzajúce príklady sú určené len ilustratívne a nie sú limitujúce okrem toho, ako sú vymedzené pripojenými nárokmi.

Príklady vhodných prostriedkov zlepšujúcich odolnosť proti oxidácii a tepelnú stabilitu sú difenyl-, dinaftyl- a fenyl(naftyl)amíny, v ktorých fenyl- a naftylskupiny môžu byť substituované, napr. za N,N'-difenyl(fenylén)diamín, p-oktyl(defenyl)amín, p,p-dioktyl(difenyl)amín, N-fenyl-l-(naftyl)amín, N-fenyl-2-(naftylamín), N-(p-dodecyl)-fenyl-2-naftylamin, di-l-naftylamín a di-2-nyftylamín; fenotiazíny, ako napr. N-al kyl(feno)tiazíny, imino(-bisbenzyl); a rušené fenoly, ako napr. 6-(t-butyl)fenol, 4,4'-metylénbis(-2,6-di-(t-butyl))fenol a podobne.

Príklady vhodných deaktivátorov kovovej medi sú imidazol, benzamidazol, merkapto-2-benzotiazol, dimerkapto-2,5-tiadiazol, salicylidín(propylén)diamín, pyrazol, benzotriazol, tolutriazol, metyl-2-benzamidazol, dimetyl-3,5-pyrazol a metylén-bis-benzotriazol. Uprednostňované sú deriváty benzotriazolu. Iné príklady ďalších všeobecných deaktivátorov kovov a/alebo inhibítorov korózie obsahujú organické kyseliny a ich estery, soli kovov a anhydridy, ako napr. n-oleylsarkosín, sorbitanmonoleát, naftenát olovnatý, kyselina dodecyljantárová a jej čiastočné estery a amidy, a kyselina nonyl-4-fenoxyoctová; primáme, sekundárne a terciáme alifatické a cykloalifatícké amíny a aminické soli organických a anorganických kyselín, ako napr. v olejoch rozpustné alkylamóniumkarboxyláty; zlúčeniny obsahujúce heterocyklický dusík, ako napT. tiadiazoly, substituované imidazolíny a oxazolíny; chinolíny, chinóny a antrachinóny; propylgalát; dinonyl(naftalénjsulfonán bamatý; deriváty esterov a amidov a alkenyljantárové anhydridy alebo kyseliny, ditiokarbamáty, ditiofosfáty, aminické soli alkylsuperfosfátov a ich derivátov.

Príklady vhodných prísad na zlepšenie mazivosti obsahujú siloxánové polyméry, polyoxyalkénové polyméry, polyalkenylglykol a deriváty mastných kyselín a prírodných olejov s dlhými reťazcami, ako sú napr. estery, amíny, amidy, imidazoly a boritany.

Príklady vhodných prostriedkov na zlepšenie indexu viskozity zahŕňajú polymetakryláty, polybutény, styrénakrylátové kopolyméry a etylénpropylénové kopolyméry.

Príklady vhodných látok na zníženie bodu tuhnutia a/alebo teploty flokulácie obsahujú polyamidakryláty, ako napr. metakrylát(etylén)vinylacetátové terpolyméry; deriváty alkylovaného naftalénu a produkty Friedel-Craftsovej katalyzovanej kondenzácie močoviny s naftalénom alebo fenoly.

Príklady vhodných detergentov a/alebo disperzantov zahŕňajú amidy kyseliny polybutényljantárovej; deriváty kyseliny polybutenylfosfónovej; alkylsubstituované aromatické kyseliny sulfónové a ich soli s dlhými reťazcami; a metylové soli alkylsulfídov, alkylfenolov a kondenzačných produktov alkylfenolov a aldehydov.

Príklady vhodných odpeňovacích prostriedkov obsahujú silikónové polyméry, siloxánové polyméry a polyoxyalkénové polyméry a niektoré akryláty.

Príklady látok podporujúcich penenie zahŕňajú silikónové polyméry s rôznou molekulárnou štruktúrou ako majú silikónové polyméry používané ako odpeňovače, siloxánové polyméry a polyoxyalkénové polyméry·

Príklady vhodných činidiel proti opotrebovaniu a na zvýšenie odolnosti proti extrémnemu tlaku zahŕňajú sulfurované mastné kyseliny a ich estery, ako napr. sulfurovaný oktyltalát; sulfurované terpény; sulfurované olefíny; organopolysulfidy; organofosforové deriváty vrátane aminických fosforečnanov, alkylované kyslé fosforečnany, dialkylfosforečnany, amínditiofosforečnany, trialkyl- a triarylfosfortionáty, trialkyl- a triarylfosfíny a dialkylfosforitany, ako napr. amínové soli monohexylesteru fosforečnej kyseliny, amínové soli dinonyl(naftalén)-sulfonátu, trifenylfosforečnan, trinaftylfosforečnan, difenylkresyl- a dikresylfenylfosforečnany, naftyldifenylfosforečnan, trifenylfosfortionát; ditiokarbamáty ako napr. antimóndialkylditiokarbamát; chlórované a/alebo fluorované uhľovodíky a xantogénany.

Príklady vhodných čistiacich kyslých prostriedkov sú epoxyzlúčeniny majúce najmenej jednu epoxyzlúčeninu vo svojej molekule. Uprednostňovanými kyslými čističmi sú zlúčeniny majúce najmenej jednu glycidylesterovú skupinu vrátane alifatických glycidyléterov, ako sú napr. propylénglykol, diglycidyléter, neopentyl(glykol)-diglycidyléter, bután-l,4-diol(diglycidyl)éter a propanol-1-diglycidyléter; aromatické glycidylétery, ako sú napr. fenylglycidyléter, kresylglycidyléter a glycidyléter aduktu bisfenolu A s alkylénoxidom a polyalkylénglykoldiglycidyléter. V diglycidyléteri polyalkylénglykolu alebo iných aduktoch alkylénoxidov, prednostne základnými alkylénovými skupinami sú etylén, propylén, butylén atď. a ich preferovaná molekulová hmotnosť je 1 000 alebo menej.

Za určitých prevádzkových podmienok sa možno domnievať, že prítomnosť v mazivách typu polyéterických polyolov, ktoré boli hlavnými zložkami určitých skorších základných surovín mazív, ktoré boli spomínané, že sú užitočné s fluorovanými chladiacimi kvapalinami, sú menej ako optimálne stabilné a/alebo neprimerane kompatibilné s niektorými najužitočnejšími mazacími aditívami. Tak v jednom uskutočnení tohto vynálezu je uprednostňované, aby základné zložky mazív a mazivo boli v podstate zbavené takých polyéterických polyolov. Termínom „v podstate zbavené“ sa myslí, že daná kompozícia neobsahuje viac ako približne 10 hmotn. %, výhodne nie viac ako približne 2,6 hmotn.% a najvýhodnejšie nie viac ako zhruba 1,2 hmotn.%, počítané na uvedené materiály.

Pri formulovaní pracovnej kvapaliny podľa tohto vynálezu by vybrané zložky chladiacich kvapalín a mazív pracovnej kvapaliny mali mať chemickú charakteristiku a mali by byť prítomné v takom pomere k sebe navzájom, aby mazivo zostalo miešateľné s chladiacou kvapalinou v celom rozsahu pracovných teplôt, ktorým je pracovná kvapalina vystavená počas činnosti chladiaceho systému, v ktorom je použitá daná pracovná kvapalina. Takéto systémy sa enormne menia podľa ich prevádzkových podmienok. Podľa tohto je často adekvátne, ak pracovná kvapalina zostane miešateľná až do +30 °C, hoci je vzrastajúcou mierou lepšie, aby pracovná kvapalina zostala miešateľná až do 45°, 60°, 71° a konečne 100 °C. Podobne je často primerané, ak pracovná kvapalina zostane miešateľná pri ochladení na 0 °C, hoci sa rastúcou mierou preferuje, ak zostane pracovná kvapalina miešateľná až do -15°, -27°, -42°, -50°, -57° a -60 °C. Miešateľné pracovné tekutiny skladajúce sa hlavne z bezchlórových, fluoroskupinu obsahujúcich chladiacich kvapalín a zmiešané esterové mazivá môžu byť získané, ako to bolo uvedené. Miešateľnosť v príslušnom teplotnom rozsahu pre pracovné kvapaliny, obsahujúce až 1, 2, 4, 10 a 15 % z hmotnosti maziva, je postupne preferovanejšie.

Podľa skúseností z tohto vynálezu pracovná kvapalina, skladajúca sa hlavne z chladiacej kvapaliny a základná zložka maziva alebo zloženého maziva, je používaná pri práci prevádzkových chladiacich systémov takým spôsobom, že pracovná kvapalina zlepšuje účinnosť chladiacej sústavy.

Prevádzkové a uprednostňované rozsahy viskozity a kolísania či zmena viskozity s teplotou pre mazacie kompozície podľa tohto vynálezu sú všeobecne rovnaké, ako tu už boli stanovené v danom odbore pre mazivá, ktoré majú byť používané v chladiacich systémoch spolu s chladiacou kvapalinou, zvlášť pre chladiacu kvapalinu (teplonosné médium) z fluorovaných a/alebo chlórfluorovaných uhľovodíkov. Všeobecne, ako to bolo uvedené, sa uprednostňuje, aby mazivá podľa tohto vynálezu mali hodnoty stupňa viskozity podľa Medzinárodnej organizácie pre normalizáciu („ISO“) medzi 15 a 320. Rozsahy viskozity pre niektoré hodnoty viskózneho stupňa ISO sú uvedené v tabuľke 1.

Tabuľka 1

Hodnota stupňa viskozity ISO
2
3
5
7
10
15
22
32
46
68
100
150
220
320
460
680
1000
1500

Rozsah viskozity (centistoky pri 40°)
Minimum	Maximum
1,98	2,42
2,88	3,53
4,14	5,06
6,12	7,48
9,00	11,00
13,00	16,5
19,8	24,2
28,8	35,2
41,4	50,6
61,2	74,8
90	110
135	165
198	242
288	352
414	506
612	748
900	1100
1350	1650

Príprava základných zložiek esterových mazív podľa vynálezu je opísaná s ďalšími podrobnosťami v nasledujúcich príkladoch.

Všeobecný postup syntézy esterov

Alkohol a kyselina, ktoré majú zreagovať, spolu s vhodným katalyzátorom, ako sú napr. dibutyldiacetát, šťaveľan cíničitý, kyselina fosforečná a/alebo tetrabutyltitaničitan, boli vložené do banky s guľatým dnom vybaveným miešačkou, teplomerom, zariadením na rozprašovanie dusíka, chladičom a lapačom recykluj. Kyselina bola plnená v približne 15 % molámom nadbytku proti alkoholu. Množstvo katalyzátora bolo od 0,02 do 0,1 % hmotn. z celkovej hmotnosti zreagovanej kyseliny a alkoholu.

Reakčná zmes bola zahriata na teplotu zhruba medzi 220 a 230 °C a voda z výslednej reakcie bola zhromažďovaná v lapači, zatiaľ čo refluxujúca kyselina bola vrátená do reakčnej zmesi. Nad reakčnou zmesou bolo udržované čiastočné vákuum, čo je nutné na dosiahnutie spätného toku (refluxu).

Z reakčnej zmesi bolo príležitostne odoberané na stanovenie hydroxylového čísla, a po poklese hydroxylového čísla pod 5,0 mg KOH na gram zmesi bola väčšina nadbytočnej kyseliny odstránená destiláciou po použití najvyššieho vákua, ktoré možno získať s použitou aparatúrou, pričom sa teplota znížila približne na 190 °C. Reakčná zmes potom bola ochladená a zostatková kyslosť bola úplne odstránená, ak je to žiaduce, reakciou s vápnom, hydroxidom sodným alebo epoxyestermi. Pred homogenizáciou a testovaním fázovej zlučiteľnosti bolo výsledné mazivo alebo základná zložka maziva sušená a filtrovaná.

Príklad 1 a 2

Dve chladiace pracovné kvapaliny boli testované v chladiacom systéme založenom na kompresii pár, podobnom tomu, ktorý je opísaný na obr. 2. Jedna z týchto kvapalín (príklad A) obsahuje chladiacu kvapalinu a mazivo na báze minerálneho oleja, o ktorom je známe, že je s chladiacou kvapalinou (teplonosným médiom) nemiešateľné. Minerálny olej je naftenický chladiaci olej Iso 32. Druhá pracovná kvapalina (príklad 1) obsahuje mazivo obsahujúce polyolový ester, ktorý je miešateľný s chladiacou kvapalinou. Chladiaca kvapalina alebo médium použité v obidvoch príkladoch A a 1 je tetrafluór-l,l,l,2-etán (R134a). Polyolový ester z príkladu 1 je tvorený z pentaerytritolu a zmesi 37 % hmotn. kyseliny n-pentánovej, 20 % hmotn. zmesi metyl-2-butánovej kyseliny a metyl-3-butánovej kyseliny a 43 % hmotn. kyseliny trimetyl-3,5,5-hexánovej.

Tieto chladiace pracovné kvapaliny boli testované v chladiacom systéme (založenom na kompresii pár), podobnom tomu, ktorý je používaný v súčasných stavbách. Tento systém je projektovaný tak, aby zaisťoval približne 3 tony príslušnej kapacity chladenia. Schéma tohto chladiaceho systému je ukázaná na obr. 1. Hlavne zložky chladiaceho systému sú nasledujúce:

Odparovač:

Odparovač je kvapalinokružný chladiaci had. Chladivo preteká medenými rúrkami, pričom vzduch preteká naprieč rúrkami. Prenos tepla na strane vzduchu je zvýšený hliníkovými rebrami namontovanými na medených rúrkach.

Pri počiatočnom testovaní mal chladiaci systém príslušného hada, v ktorom vnútri medených rúrok je had z hladkých rúrok a dané testy boli uskutočnené na tomto hadovi. Neskoršie skúšky boli uskutočnené na výpamíkovom chladiacom hadovi z mikrorebrovaných rúrok. Obidva chladiace hady majú rovnakú projektovanú kapacita (výkon) 10,5 kW (3 tony), ale líšia sa vo fyzikálnej charakteristike, keďže had z mikrorebrovaných rúrok je menší ako had z hladkých rúrok.

Had z hladkých rúrok má medené rúrky s menovitým vonkajším priemerom medených rúrok s dvanástimi rebrami na palec (12 fpi), zatiaľ čo had z mikrorebrovaných rúrok má medené rúrky 3/8 palca s 15 fpi. Had z mikrorebrovaných rúrok má zhruba o 25 % menší priečny prierez, ako je priečny prierez hada z hladkých rúrok. Taktiež objem hada z mikrorebrovaných rúrok na chladiacej strane je približne o 70 % menší, ako je rovnaký objem hada hladkých rúrok.

Kompresor:

Kompresor je hermeticky uzatvoreného typu s konštantou rýchlosťou, ktorý je určený na prácu s chladivom HFC-134a. Kompresor má prístupné zátky na vkladanie a vypúšťanie maziva tak, že zmeny oleja by mohli byť uskutočňované s doposiaľ inštalovaným kompresorom.

Expanzný ventil:

V chladiacom systéme sú inštalované dve expanzné zariadenia, totiž expanzný ventil a ihlový ventil. Keďže termoexpanzný ventil má nízku dobu odozvy (časovú konštanta), je ihlový ventil preferovaným zariadením na reguláciu prietoku, ako je to opísané v publikácii Crown, S. W., HW Shapiro a M. B. Pate, 1992: Porovnávacia štúdia tepelnej účinnosti R-12 a R-134a. („Medzinárodný konferencia o chladení - Energetická účinnosť a nové chladivá“ (1): 187 - 196 (tu ďalej „Crown a článok“). Okrem toho ihlový ventil môže byť priamo regulovaný systémom získavania údajov.

Prístrojové vybavenie

Na obr. 1 sú ukázané meracie prístroje používané na vyhodnotenie účinnosti chladiaceho systému. Inštalované snímače sú termočlánkové sondy, tlakové snímače, prietokové snímače a snímač výkonu. Podrobný opis každého z týchto snímačov je poskytnutý ďalej.

Termočlánkové sondy

Termočlánkové sondy sú typu T a sú umiestnené pred a za každým komponentom chladiaceho systému. Všetky termočlánky boli kalibrované a nepresnosť ich údajov je ± 0,21 °C (0,5 °F).

Okrem toho existujú dve termočlánkové siete pred a za odparovačom na strane toku vzduchu. Každá sieť sa skladá z 18 termočlánkov rovnako rozmiestnených naprieč priečnym profilom (prierezom) tepelného výmenníka. Zmyslom týchto sietí alebo mriežok je presný výpočet prenosu energie odparovača na vzdušnej strane. S cieľom merania množstva vlhkosti vo vzduchovom prúde sú pred a za odparovačom inštalované suché a vlhké guľôčkové termočlánky.

Tlakové snímače

Na meranie absolútneho tlaku sa používajú štyri tlakové snímače, ktoré sú inštalované v chladiacom systéme. Všetky tlakové snímače boli kalibrované detektorom vlastnej/mŕtvej hmotnosti v očakávanom rozsahu prevádzky. Presnosť tlakového snímača je odhadovaná na +1,05 kPa (0,15 psia).

Hmotnostný prietokomer

Prietok chladivá je meraný hmotnostným prietokomerom, ktorý bol predbežne kalibrovaný výrobcom. Na presné meranie prietoku sa požaduje, aby chladivo bolo v kvapalnom stave na výstupe z kondenzátora, ktorý je tam, kde je umiestnený prietokomer. Ak je splnená požiadavka kvapalnej fázy, môže prietokomer snímať aktuálny prietok s presnosťou +0,0075 kg/min. (0,0034 lbm/min.).

Meracia stanica s Pitotovou rúrkou

Prietok vzduchu je meraný meracou stanicou s Pitotovou rúrkou, ktorá používa na meranie dynamického tlaku kalibrovaný tlakový snímač.

Turbínový prietokomer

Prietok vody pretekajúci chladičom je meraný kalibrovaným turbínovým prietokomerom. Prietokomer môže merať prietok vody s presnosťou ±0,05 kg/min. (0,0225 lb/min.).

Snímač wattov (výkonu)

Snímač výkonu (vo watoch) predbežne kalibrovaný výrobcom je používaný na meranie spotreby energie (vnútorného príkonu) kompresora s príslušnou presnosťou ±0,05 kW (4 Btu/min.).

Systém získavania údajov

Systém získavania údajov sa skladá z počítača, riadiacej karty IEEE-488 GPIB (univerzálna prepojovacia zbernica), k počítaču pripojiteľného digitálneho voltmetra a dvoch skenerov. Riadiaca karta GPIB umožnila riadenie alebo reguláciu skenerov a voltmetra počítačom. Všetky prístroje boli pripojené k systému získavania údajov, čo umožňuje stálu aktualizáciu prevádzkových parametrov systému a ukladanie informácií do pamäte počítača,

Aby sa porovnala účinnosť pre rôzne typy pracovných kvapalín, musí byť testovanie získavanie údajov uskutočňované pri rovnakých prevádzkových podmienkach. Preto bolo nutné definovať operačný bod pridelených príslušných hodnôt nezávislým parametrom. Počas testovania mohlo byť regulovaných šesť rôznych parametrov a samy osebe nemôžu byť považované za nezávislé parametre. Štyri zo šiestich nezávislých parametrov boli udržované konštantné:

1. Prehriatie na vstupe do kompresora je nutné tak, aby chladivo vstupujúce do kompresora bolo v plynnej fáze, čím sa zabráni akémukoľvek poškodeniu kompresora. Chladiaci plyn bol prehriaty o 7,5 °C (13,5 °F) nad teplotu nasýtenej pary zodpovedajúcej nasávaciemu tlaku. Táto hodnota predstavuje prehriatie používané v priemysle na aplikáciu chladiacich systémov.

2. Vsádzka (dávka) chladivá bola vyšetrovaná prevádzkou systému v širokom rozsahu podmienok pre prípad maziva POE. Keďže bolo zistené, že optimálna dávka chladivá je 3,6 kg (81 bm), bola dávka použitá pre všetky testy.

3. Prietok vody chladičom bol udržovaný konštantný pri maximálnej hodnote, ktorá zodpovedá hmotnostnému prietoku vody približne 80 kg/min. (175Ibm/min.). Pri vysokých prietokoch vody sa účinnosť chladiča stáva nezávislou od veľkosti prietoku vody, čo je spôsobené zanedbateľnou odolnosťou medzi vodou a rúrkovou stenou, ako je to opísané v publikácii F. P. Incorpery a D. P. DeWitta, 1990 Fundamentals of heat mass transfer, tretie vydanie, New York: John Wiley & Sons. Preto bol prietok vody počas testovania analýzy systému udržovaný bez zmeny, následkom čoho sa účinnosť alebo výkonnosť chladiča stáva iba funkciou vstupnej teploty, prietoku chladivá a chladiacich teplôt, ako to bolo opísané v článku Crown et al.

4. Objemový prietok vody bol udržovaný konštantný na hodnote približne 1,3 m³/sec (2 400 CFM). Táto hodnota prietoku sa blíži maximálnemu dosiahnuteľnému prietoku vzduchu v testovacom zariadení a je udržovaná stála, takže sa v tejto štúdii tento prietok nemenil.

5. Na výskum účinnosti chladiaceho systému boli zvolené štyri rôzne vstupné teploty vzduchu v chladiči. Tieto teploty sú 18,5 °C (65 °F), 24 °C (75 °F), 32 °C (90 °F) a 40,5 °C (105 °F), ktoré reprezentujú široký rozsah pracovných teplôt pre klimatizačné aplikácie.

6. Tri rôzne zvolené vstupné teploty vzduchu pri odparovači boli 13 °C (5 °F), 18,5 °C (65 °F) a 24 °C (75 °F), čo reprezentuje široký rozsah pracovných teplôt pre klimatizačné aplikácie.

Kombinácie týchto dvoch nezávislých premenných vytvorili 12 rôznych prevádzkových bodov, ktoré predstavujú veľký rozsah prevádzkových podmienok. Určenie účinnosti chladiaceho systému pri tomto veľkom rozsahu podmienok je považované za dôležité pre spracovávanie základných údajov pre pracovné kvapaliny obsahujúce mazivo z polyolového esteru (POE) z príkladu 1 a minerálny olej z príkladu A.

Aby sa regulovalo týchto šesť nezávislých parametrov, o ktorých tu bolo referované, je systém najprv naplnený chladivom na optimálne množstvo. Chladiaca voda cirkulovala pri konštantnom objemovom prietoku prevádzky čerpadla pri jeho maximálnej kapacite. Prietok vzduchu bol nastavený zoradením rýchlosti motora ventilátora tak, aby bol dosiahnutý konštatný dynamický tlak vzduchového prúdu.

Pre súčasnú reguláciu zostávajúcich troch nezávislých parametrov je teplota chladiacej vody regulovaná zmiešavaním ochladenej vody s recirkulačnou vodou chladiča. Vstupná teplota vzduchu bol udržovaná na žiaducej hodnote opätovným ohrievaním vzduchu opúšťajúceho výparník s použitím kombinácie parného hada a elektrického ohrievača. Elektrický ohrievač je používaný na presnú reguláciu teploty vzduchu, zatiaľ čo parný had bol používaný na produkciu prevažne chladiaceho výkonu (náplne). Konečne ihlový ventil bol používaný na reguláciu prietoku chladivá daným systémom, čo zase nastavuje veľkosť prehriatia na výstupe z kompresora.

Na dosiahnutie ustáleného stavu boli zaznamenávané údaje približne po 5 minútach. Pri niektorých kľúčových parametroch boli odoberané niekoľkonásobné hodnoty, aby sa zmenšili akékoľvek chyby čo do presnosti prístrojových odpočtov. Tieto mnohonásobné údaje boli spracovávané štatisticky, aby sa vyrovnali odchýlky v údajoch prístrojového vybavenia.

Experimentálne postupy prijaté na výmenu maziva v chladiacom systéme sú dôležité, aby sa zaistila prijateľná čistota chladiaceho maziva v kompresore.

Výmena mazacieho oleja bola uskutočňovaná v súlade s trojitým preplachovacím postupom, ako je to ukázané v správe J. J. Byma, M. Showsw a M. W. Ábela - Investigation of flushing and cleanout methods for refrigeration equipment to ensure systém compatibility. Záverečná správa. ARTI MLLR Project NumbeT 660-52502. Trojité preplachovanie je spôsob na odstránenie minerálneho oleja z inštalácie obsahujúcej R-12, keď je spätne plnená. Rovnaký postup bol použitý v tomto projekte pri nahradzovaní polyolesterového chladiaceho maziva minerálnym olejom. Tento spôsob vyžaduje tri výmeny maziva, aby sa odstránili akékoľvek stopy zostávajúceho oleja, čo zmenší zostatkový olej na menej ako 1 % objemové.

Priemyselne uznávaným indikátorom účinnosti chladiaceho systému je koeficient účinnosti (COP). Koeficient účinnosti je definovaný ako prenos užitočnej energie (t. j. kapacita odparovača) delený spotrebovanou energiou. Koeficient účinnosti bol meraný pre pracovné kvapaliny z príkladu 1 a A pre vstupné teploty vzduchu 13 °C, 18 °C a 24 °C a pre vstupné teploty chladičovej vody 18,5 °C, 24 °C, 32 °C a 40,5 °C. Výsledky týchto meraní sú uvedené v tabuľke 2. V tabuľke 2 je pracovná kvapalina z príkladu 1 identifikovaná ako „mazivo POE“ a pracovná kvapalina z príkladu A je identifikovaná ako „minerálny olej“.

Ako je ukázané na obr. 2, prevádzka chladiaceho systému je účinnejšia s mazivom POE ako s minerálnym olejom. To je ilustrované relatívne vyššími spojitými čiarami predstavujúcimi výsledky COP (koeficientu účinnosti) s miešateľnou pracovnou kvapalinou z príkladu 1 (identifikovanou ako „POE 1“), pričom bodkované čiary znázorňujú výsledky COP pre nemiešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu A (identifikovanú ako „MO“). Tento výsledok ukazuje, že účinnosť chladiacich systémov je zlepšená použitím miešateľných chladiacich pracovných kvapalín a že toto zlepšenie účinnosti rezultuje v energetických úsporách.

Obr. 2 taktiež ukazuje, že COP sa môže značne meniť, čo je spôsobené meniacimi sa teplotami vzduchu a vody. Tieto rozdiely sú ilustrované stanovením referenčného bodu zodpovedajúceho teplote vzduchu 13 °C a teplote vody 18,5 °C. Potom možno pozorovať, že zvýšenie teploty vzduchu z referenčného bodu 13 °C na 24 °C, pričom sa udržuje rovnaká teplota chladičovej vody, má za následok zväčšenie COP približne o 25 %. Ak sa zvýši teplota vody z 18,5 °C na 40 °C, potom sa účinnosť zmenší zhruba o 40 %. Aj keď zmeny vstupných teplôt vzduchu a vody majú za testovaných podmienok značný účinok na COP, je COP pre chladiaci systém len s jednou výnimkou vyšší s miešateľnou pracovnou kvapalinou z príkladu 1.

Výsledky zobrazené na obr. 2 môžu byť prezentované taktiež ako percentuálny rozdiel, ako je to vidieť na obr. 3, percentuálny rozdiel COP, COP^je definovaný ako rozdiel medzi účinnosťami (COP) pre miešateľnú pracovnú kvapalinu a mazivom POE a nemiešateľnú pracovnú kvapalinu s minerálnym olejom delený COP pre miešateľnú pracovnú kvapalinu. Hodnota je vyjadrená v percentách.

COPpoe - COP_m(Jj|

COP_dif (%) =---------------------------------x 100 (1)

COP_mOii

S použitím tohto vzťahu výsledky zakreslené v obr. 3 taktiež ukazujú, že systém pracujúci s miešateľnou pracovnou kvapalinou (mazivo POE) má väčší COP ako systém pracujúci s nemiešateľnou pracovnou kvapalinou (minerálny olej). Percentuálne rozdiely sú až 2,5 %. Z obr. 3 je vidno, že najväčšie percentuálne rozdiely zodpovedajú bodom s najvyššou teplotou odparovača 24 °C (75 °F) s percentuálnym rozdielom COP zmenšujúcim sa na zlomok percenta s tým, ako sa zmenšuje teplota vzduchu na vstupe do odparovača.

Tieto výsledky ukazujú, že pri prevádzke klimatizačného zariadenia so vzduchom vstupujúcim pri teplote 24 °C (75 °F) existuje potenciálna úspora 25 $ na každých 1 000 $ vynaložených na prevádzku chladiaceho systému s použitím miešateľnej pracovnej kvapaliny v kompresore namiesto nemiešateľnej pracovnej kvapaliny.

Tieto skúšky boli opakované pre chladiaceho hada z mikrorebrovaných rúrok rovnakým spôsobom ako v prípade hada z hladkých rovných rúrok. Zvlášť účinky miešateľných a nemiešateľných pracovných kvapalín na koeficient účinnosti rovnakého chladiaceho zariadenia s mikrorebrovaným hadom namiesto hada s hlad kými rúrkami boli skúmané porovnávaním prevádzkových bodov chladiaceho systému zodpovedajúcich rovnakým nezávislým parametrom (t. j. dávka alebo náplň chladivá; vstupné teploty vzduchu a vody; prietoky vzduchu a vody ; a miera prehriatia na vstupe kompresora). Získané údaje sú uvedené na obr. 4 a ukazujú podobné systémové chovanie pre tieto dva typy chladiacich hadov.

Ako pri hadovi s hladkými rúrkami pracuje systém účinnejšie s miešateľnou pracovnou kvapalinou (mazivom POE) ako s nemiešateľnou pracovnou kvapalinou (minerálnym olejom MO) s hadom z mikrorebrových rúrok.

Obr. 4 odhaľuje taktiež podstatné rozdiely v COP, ktoré sú spôsobené zmenami teplôt vody a vzduchu. Napr. COP sa zmenšuje na 25 %, ak sa zväčší teplota vody z 24 °C na 40 °C a zmenšuje sa tiež približne na 20 %, ak sa zníži teplota vzduchu z 24 °C na 13 °C. Len pre teplotu chladičovej vody 40 °C (105 °F) nie sú žiadne výrazné rozdiely medzi percentuálnymi rozdielmi COP pre rôzne teploty vzduchu. Ale COP pre chladiaci systém bol vyšší pre miešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu 1 pre všetky testovacie podmienky.

Percentuálny rozdiel COP, definovaný skôr ako COP_dif, vo vzorci (1), je získaný z výsledkov COP uvedených na obr. 4. Výsledky COP_dj_f vyjadrené v percentách sú uvedené na obr. 5. S použitím tohto priblíženia demonštrujú dané výsledky to, že systém pracujúci s miešateľnou pracovnou kvapalinou (mazivom POE) má väčšie COP ako systém pracujúci s nemiešateľnou pracovnou kvapalinou (minerálnym olejom). Percentuálne rozdiely COP sú až približne 4,5 % a najväčšie percentuálne rozdiely zodpovedajú bodom s najvyššou teplotou odparovača 24 °C (75°) a najnižšie teplotou chladičovej vody 24 °C (75 °F). Z tohto vyplýva, že percentuálny rozdiel COP sa zmenšuje so zväčšovaním teploty vody a so zmenšovaním teploty vzduchu.

Tieto výsledky ukazujú, že pri klimatizačnom zariadení pracujúcom so vstupovaním vzduchu pri 24 °C (75 °F) na každých 1 000 $ vynaložených na prevádzku chladiaceho systému existuje 45 $ potenciálnych úspor pri využívaní miešateľnej pracovnej kvapaliny oproti nemiešateľnej pracovnej kvapaline v kompresore. Podľa toho možné energetické úspory spojené s požívaním miešateľnej pracovnej kvapaliny s rúrkovým hadom z mikrorebrovaných rúrok sú ešte vyššie ako energetické úspory zistené pre chladiaceho hada z hladkých rúrok. Tento výsledok je zvlášť dôležitý, pretože hady z mikrorebrovaných rúrok sú rastúcou mierou používané v chladiacich systémoch.

Príklad 2

Koeficient účinnosti bol meraný pre opísané chladiace zariadenie s použitím druhej miešateľnej pracovnej kvapaliny obsahujúcej ako chladiace médium tetrafluór-l,l,l,2-etán a druhé polyolesterové mazivo (POE #2). Druhý polyolester je tvorený zo zmesi 65 % hmotn. pentaerytritolu a 35 % hmotn. dipentaeryritolu a zmesi kyselín s priamym reťazcom s 5 až 10 uhlíkovými atómami prítomnými v nasledujúcich rozsahoch (53 až 63 % nC₅; 5 až 15 % nC₆; 7 až 17 % nC₇; 7 až 17 % nC₈; 0 až 10 % nC₉ a 0 až 10 % nC_l0 - všetko v hmotnostných percentách). Podmienky, za ktorých bol meraný koeficient účinnosti pracovnej kvapaliny z tohto príkladu 2, boli rovnaké ako podmienky pre pracovné kvapaliny z príkladov 1 a A. Porovnávacie výsledky pre COP miešateľných pracovných kvapalín z príkladu 1 a 2 (vyjadrené ako POE #1 a #2) sú uvedené na obr. 6.

Výsledky koeficientu účinnosti pri pracovných kvapalinách z príkladu 1 a 2 sú definované vzhľadom na nemiešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu A podľa percentuálneho rozdielu na obr. 7 výpočtom týchto rozdielov podľa vzorca (1). Percentuálne rozdiely COP prepracované kvapaliny z príkladov 1 a 2 (t. j. POE # 1 a POE # 2) sú graficky vyjadrené na obr. 7 ako funkcie teploty chladičovej vody a teploty vzduchu odparovača. Údaje percentuálnych rozdielov COP ukazujú, že miešateľná pracovná kvapalina z príkladu 2 zlepšuje COP chladiaceho systému vzhľadom na nemiešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu A. Zvlášť percentuálne zlepšenie COP pri miešateľnej pracovnej kvapaline z príkladu 2 proti nemiešateľnej pracovnej kvapaline z príkladu A sa menilo z 0,1 na 5,2 % číselných. Tieto výsledky ukazujú, že pri klimatizačnom zariadení pracujúcom so vzduchom vstupujúcom pri 13 °C existuje 52 $ potenciálnej úspory na každých 1 000 $ vynaložených na prevádzku chladiaceho systému s použitím miešateľnej pracovnej kvapaliny v kompresore namiesto nemiešateľnej pracovnej kvapaliny. Percentuálne zlepšenie COP pre miešateľnú pracovnú kvapalinu z príkladu 1 v porovnaní s nemiešateľnou pracovnou kvapalinou z príkladu A sa menilo od 1,6 do 4,7 % číselných. Hodnoty percentuálneho rozdielu COP, ktoré sú vynesené do grafu na obr. 7 a diskutované, sú taktiež uvedené v tab. 2. Skutočnosť, že percentuálne rozdiely COP sú všetky pozitívne a predstavujú až 5,2 % číselných ukazuje, že za všetkých testovacích podmienok bola účinnosť chladiaceho systému zlepšená použitím miešateľných pracovných kvapalín.

Tabuľka 2: Percentuálne rozdiely COP pre dve mazivá POE

	T_tad = 23,9 °C	T_kond = 32,2 °C	Tkond ⁼ 40,6 °C
POE#1	POE #2	POE#1	POE #2	POE#1	POE #2
13,0 °C	2,58	5,20	1,58	4,11	1,83	3,64
T_vzd=18,5 °C	3,79	3,83	2,10	3,49	1,99	2,88
T^’24,0 °C	4,74	4,68	3,55	3,55	1,80	0,10

Claims

1. Spôsob zlepšenia koeficientu účinnosti chladiaceho systému o najmenej 2,5 % použitím pracovnej kvapaliny, pričom chladiaci systém obsahuje kompresor, chladič, expanzné zariadenie a odparovač, vyznačujúci sa tým, že v danom systéme sa použije pracovná kvapalina pozostávajúca hlavne z esterov alkoholov pozostávajúcich hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi kyselín majúcich 5, 6, 7 a 8 atómov uhlíka a vrátane aspoň jedného aditíva vybraného zo skupiny pozostávajúcej z prostriedkov zlepšujúcich odolnosť proti oxidácii a tepelnú stabilitu, inhibítorov korózie, deaktivátory kovov, aditíva na úpravu mazivosti, aditíva na zlepšenie viskozitného indexu, depresory teploty tuhnutia a/alebo teploty flokulácie, detergenty, dispergačné činidlá, prostriedky podporujúce penenie, odpeňovacie prostriedky, aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku a kyslé čistiace prostriedky, a ktoré sú miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je nemiešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že chladiaca bezchlórová fluorovaná organická kvapalina je 1,1,1,2-tetrafluóretán.

3. Spôsob zlepšenia koeficientu účinnosti chladiaceho systému o najmenej 2,5 % použitím pracovnej kvapaliny, pričom chladiaci systém obsahuje kompresor, chladič, expanzné zariadenie a odparovač, vyznačujúci sa tým, že v danom systéme sa použije pracovná kvapalina pozostávajúca hlavne z chladiacej bezchlórovej fluorovanej organickej kvapaliny a mazivovej zmesi pozostávajúcej hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi kyselín majúcich 5, 6, 7 a 8 atómov uhlíka a aditív obsahujúcich aspoň jedno z aditíva proti opotrebeniu a na odolnosti proti extrémnemu tlaku a ktoré je miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je nemiešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.

4. Spôsob zlepšenia koeficientu účinnosti chladiaceho systému o najmenej 2,5 % použitím pracovnej kvapaliny, pričom chladiaci systém obsahuje kompresor, chladič, expanzné zariadenie a odparovač, vyznačujúci sa tým, že v danom systéme sa použije pracovná kvapalina pozostávajúca hlavne z chladiacej bezchlórovej fluorovanej organickej kvapaliny a mazivovej zmesi pozostávajúcej hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi 53 % až 63 % kyselín s 5 uhlíkovými atómami, 5 % až 10 % kyselín so 6 uhlíkovými atómami, 7 % až 17 % kyselín so 7 uhlíkovými atómami a až do 10 % kyselín s 8 uhlíkovými atómami, vrátane aspoň jedného aditíva vybraného zo skupiny pozostávajúcej z prostriedkov zlepšujúcich odolnosť proti oxidácii a tepelnú stabilitu, inhibítorov korózie, deaktivátory kovov, aditíva na úpravu mazivosti, aditíva na zlepšenie viskozitného indexu, depresory teploty tuhnutia a/alebo teploty flokulácie, detergenty, dispergačné činidlá, prostriedky podporujúce penenie, odpeňovacie prostriedky, aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku a kyslé čistiace prostriedky, a ktoré je miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je nemiešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.

5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že chladiaca bezchlórová fluorovaná organická kvapalina je 1,1,1,2-tetrafluóretán.

6. Spôsob zlepšenia koeficientu účinnosti chladiaceho systému o najmenej 2,5 % použitím pracovnej kvapaliny, pričom chladiaci systém obsahuje kompresor, chladič, expanzné zariadenie a odparovač, vyznačujúci sa tým, že v danom systéme sa použije pracovná kvapalina pozostávajúca hlavne z chladiacej bezchlórovej fluorovanej organickej kvapaliny a mazivovej zmesi pozostávajúcej hlavne z pentaerytritolu a dipentaerytritolu a karboxylových kyselín pozostávajúcich hlavne zo zmesi 53 % až 63 % kyselín s 5 uhlíkovými atómami, 5 % až 10 % kyselín so 6 uhlíkovými atómami, 7 % až 17 % kyselín so 7 uhlíkovými atómami a až do 10 % kyselín s 8 uhlíkovými atómami, a aspoň jedného aditíva proti opotrebeniu a na odolnosť proti extrémnemu tlaku vybraného zo skupiny pozostávajúcej zo sulfurovaných mastných kyselín a esterov mastných kyselín napríklad sulfurovaný oktyltalát; sulfurované terpény; sulfurované olefíny; organopolysulfidy; organofosforových derivátov vrátane aminofosforečnanov, kyslých alkylfosforečnanov, dialkylfosforečnanov, aminoditiofosforečnanov, trialkyl- a triarylfosfortionátov, trialkyl- a triarylfosfinov a dialkylfosforitanov, aminových solí monohexylesteru kyseliny fosforečnej, amínových solí dinonyl(naftalén)sulfonátu, trifenylfosforečnanu, trinaftylfosforečnanu, difenylkresyl- a dikresylfenylfosforečnanov, naftyldifenylfosforečnanu, trifenylfosforotionátu, ditiokarbamátov, napríklad antimóndialkylditiokarbamátu; chlórovaných a/alebo fluorovaných uhľovodíkov a xantogénanov a ktoré je miešateľné s chladiacou kvapalinou v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému v porovnaní s mazivom z minerálneho oleja, ktorý je nemiešateľný v plnom rozsahu pracovných podmienok daného systému.