WO2006043801A1 - Mejora en la mezcla de gases refrigerantes a base de hidrocarbonos para obtenir mayor eficiencia en sistemas de compresión de refrigeración y de aire acondicionado - Google Patents
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- the new mix has a balance between its volumetric capacity, its cooling effect and the condensation pressure Io which produces greater cooling per unit mass and the condensation pressure is significantly reduced which results in a lower amount of energy required to obtain The same amounts of cooling.
- Figure 1 shows the behavior curve of the mixtures HC-12 and HC-22 compared to refrigerants R-12 and R-22.
- Figure 2 shows the values that originated the curves of Figure 1.
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Abstract
Esta invención se refiere a mezcla de gases naturales, HC (hidrocarbonos) que no dañan la capa de ozono y su efecto invernadero es despreciable, estos gases son sustitutos de los gases CFC's R-12 y R-22, la nomenclatura utilizada es; el sustituto del R-12 se utiliza HC-12 y el que se utiliza para sustituir el R-22 es HC-22. Estas mezclas que siguen una curva específica Presión-Temperatura mejoran el rendimiento de los sistemas de compresión de refrigeración y de aire acondicionado, dado que las presiones de condensación son menores y por lo que se requiere menor presión del compresor y por lo tanto menor trabajo del compresor y por ende menor consumo energético. Estos gases refrigerantes, mezclas de HC (Hidrocarbonos), sustituyen a los CFC y HCFC son compatibles con los materiales y elementos que se utilizan en los sistemas de Aire Acondicionados y refrigeración comerciales. La mezcla resultante de la investigación sigue una curva Presión- Temperatura específica con una rango de más menos 5%. Estos gases refrigerantes, mezclas de HC (Hicrocarbonos), sustituyen a los refrigerantes llamados alternativos con mezclas donde interviene en forma importante los HFC (Hidrofluorocarbonos) y son compatibles con los materiales y elementos que se utilizan en los sistemas de Aire Acondicionados y refrigeración comerciales.
Description
MEJORA EN LA MEZCLA DE GASES REFRIGERANTES A BASE DE HIDROCARBONOS PARA OBTENER MAYOR EFICIENCIA EN SISTEMAS DE COMPRESIÓN DE REFRIGERACIÓN Y DE AIRE ACONDICIONADO. Antecedentes de Ia invención.
A partir de Ia firma del protocolo de Montreal se han desarrollado varios gases refrigerantes alternativos para sustituir a los CFCs, en Ia Unión Europea se desarrolló Ia utilización de hidrocarbonos, como gases refrigerantes alternativos: se utilizo R290 para sustituir al R-22, una mezcla de R290 y R600a para sustituir al R- 12.
La utilización de esta tecnología en Ia Unión Europea ha sido desde el principio una alternativa ecológica ya que tiene "CERO" daño a Ia capa de OZONO y prácticamente "CERO" en efecto invernadero. La empresa que están en Ia vanguardia en esta tecnología es Calor Gas de Inglaterra y ellos ofrecen como refrigerante para sustituir el R-22 una mezcla de Propano y etano llamado CARE 50 y según su reporte es ligeramente superior al R- 22 en consumo de energía, para el caso del refrigerante sustituto del R-12 ofrecen una mezcla de Propano e isobutano, llamado CARE 30 en este caso reportan un 6% de ahorro de energía.
Este avance tecnológico es muy impactante en si mismo por los beneficios ecológicos que conlleva, sobre todo si los comparamos con los pobres avances en materia ecológica de los desarrollos tecnológicos de las empresas químicas, cuyas ofertas al mercado de gases refrigerantes alternativos sustitutos de los CFCs, ejemplo el R134a, ha sido muy criticado por Ia Unión Europea, por su aún afectación a Ia capa de Ozono y por su alto efecto en el calentamiento global,, razones por las que el uso de estos gases refrigerantes han sido señalados para terminar su uso por el Protocolo de Kyoto. Tratándose de Hidrocarbonos, Ia Unión Europea y otros países que han aplicado extensivamente esta tecnología han desarrollado normas internacionales de seguridad para Ia utilización y uso seguro de Ia misma.
Con la finalidad de hacer más atractiva Ia utilización de esta familia de gases, experimente con diferentes mezclas de gases de Ia misma familia, buscando que mejoraran su rendimiento en un sistema de compresión.
Este trabajo de desarrollo tecnológico es el que pretendo proteger por medio de Ia presente solicitud, pues se trata de una mezcla de Hidrocarbonos, que en su aplicación en los sistemas de compresión mejoren su rendimiento, aumentando capacidad de enfriamiento con Ia misma energía suministrada.
Descripción de Ia invención
Tomando como base los fundamentos de Ia Unión Europea para el uso de gases naturales, no contaminantes nos dimos a Ia tarea de mejorar esta tecnología y ofrecer una verdadera alternativa que fuera atractiva desde el punto de vista económico y no solamente ecológico. Considerando que México en un país petrolero y productor de hidrocarbonos, realicé una investigación de los diferentes suministradores de estos gases, se realizaron un sin-número de pruebas para utilizarlo de base y agregarle los componentes adecuados para obtener una mezcla con características de impacto, que proporcionaran ahorros considerables de energía. El resultado fueron mezcla de gases HC (Hidrocarbonos) cuyas características de su curva "Presión" y "Temperatura", superaran en su funcionamiento den a los sistemas de refrigeración en su consumo de energía tanto a los gases de referencia R-22 y R-12 como los gases propuestos por Ia Unión Europea.
Las nuevas mezcla tiene un balance entre su capacidad volumétrica, su efecto de enfriamiento y Ia presión de condensación Io que produce mayor enfriamiento por unidad de masa y Ia presión de condensación se disminuye en forma importante Io que resulta una menor cantidad de energía requerida para obtener las mismas cantidades de enfriamiento.
La utilización de estas mezclas son totalmente compatibles con los lubricantes que se utilizan en los compresores comerciales actuales, haciendo su aplicación directa, sacando el gas existente de tal manera que no se deje escapar a Ia atmósfera y se aplica Ia nueva mezcla de gases y se obtienen mejores rendimientos energéticos.
Lo que se logró con estas mezclas de gases es que sus características físicas permitan tener Ia misma capacidad volumétrica a una presión de compresión menor, esto debido a las características de los diferentes gases que componen Ia mezcla. Componentes de las mezclas: Para el sustituto de R-22
Se Ie asignado como HC-22 arbitrariamente, esta connotación no tiene relación con su composición química.
Gases Presentes Temperatura de eva poración
Propano entre -42.5 0C 1-Propeno entre -47.7°C
Isobutano entre -11.730C
Butano entre —0.5
Butano 2-Buteno, ciclobutano 1-Buteno en cantidades menores
Para sustituto del R-12
Se Ie asignado como HC-12 arbitrariamente, esta connotación no tiene relación con su composición química.
Gases Presentes Temperatura de evaporación
Isobutano entre -11.730C Propano entre -42,7°C
Butano entre -0.5°C
1-Buteno, 2-Buteno, Ciclobutano en cantidades menores.
La característica más importante de estas mezclas es que obedezcan una curva de presión temperatura con una precisión de más menos 5%. En Ia figura 1 se muestra Ia curva de comportamiento de las mezclas HC-12 y HC-22 comparados con los refrigerantes R-12 y R-22. En Ia figura 2 se muestran los valores que originaron a las curvas de las figura 1.
Claims
1. Mezcla de gases a base de Hidrocarbonos (HC-22) que tienen como característica de comportamiento una mejora en el rendimiento energético del sistema de compresión de los sistemas de aire acondicionado y refrigeración como ha sido descrito con anterioridad, y que sustituyen al HCFC R-22.
2. Mezcla de gases a base de Hidrocarbonos HC-12 que tienen como característica de comportamiento una mejora en el rendimiento energético del sistema de compresión de los sistemas de aire acondicionado y refrigeración como ha sido descrita con anterioridad, y que sustituyen al CFC R-12.
3. Mezcla de gases a base de Hidrocarbonos HC-12 que tienen como característica de comportamiento una mejora en el rendimiento energético del sistema de compresión de los sistemas de aire acondicionado y refrigeración como ha sido descrita con anterioridad, y que sustituyen al HFC R-134a.
4. Mezcla de gases a base de hidrocarbonos HC-12 y HC-22, utilizados como refrigerantes en aire acondicionado y refrigeración comercial que no dañan Ia capa de ozono.
5. Mezcla de gases a base de hidrocarbonos HC-12 y HC-22, utilizados como refrigerantes en aire acondicionado y refrigeración comercial que es despreciable su efecto invernadero.
6. Mezcla de gases a base de hidrocarbonos HC-12 y HC-22, utilizados como refrigerantes en aire acondicionado y refrigeración comercial como solución ecológica, para sustituir los gases CFC R-12 y HCFC R-22 cuando se Ie da servicio a un equipo y requiere rellenarse de refrigerante, ya que es compatible con lubricante a base de aceite mineral, utilizado en los sistemas de refrigeración actuales.
7. Refrigerantes ecológicos a base de hidrocarbonos HC-12 y HC-22, utilizados como refrigerantes en aire acondicionado y refrigeración comercial como elementos de independencia tecnológica.
8. Refrigerante a base de hidrocarbonos HC-12 que puede ser usado como sustituto de los nuevos gases químicos a base de Fluor, hidrofluorocarbonados HFC-134a, que se deberá de programar su eliminación de acuerdo al protocolo de Kyoto. Siendo estos gases compatibles con el lubricante poliolester utilizado por los equipos de refrigeración doméstica y comercial de bajas-capacidades que utilizan estos refrigerantes, solo se requiere el extraer el refrigerante químico y aplicar este nuevo refrigerante
HC-12.
9. Gases refrigerantes a base de Hidrocarbonos HC-12 y HC-22 con base de componentes (hidrocarbonos) mayoritariamente Mexicanos que obedecen a Ia curva presión temperatura que al aplicarlo a equipos de refrigeración y de aire acondicionado con sistema de compresión mejoran su comportamiento, mejorando su eficiencia energética.
10. Refrigerante a base de Hidrocarbonos HC-22 que puede ser usado como sustituto de los nuevos gases refrigerantes químicos alternativos que presenten en sus "Mezclas", una base de Fluor, hidrofluorocarbonados HFC- 134a, utilizados principalmente en equipos de aire acondicionado y de refrigeración comercial, que se deberá programar su eliminación de acuerdo al protocolo de Kyoto. Siendo los gases HC22 compatibles con el lubricante poliolester utilizado por los equipos que utilizan estos refrigerantes, solo se requiere el extraer el refrigerante químico a sustituir y aplicar este nuevo refrigerante HC-22.
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