WO2008023122A1 - Fluide frigorigene - Google Patents

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WO2008023122A1
WO2008023122A1 PCT/FR2007/051508 FR2007051508W WO2008023122A1 WO 2008023122 A1 WO2008023122 A1 WO 2008023122A1 FR 2007051508 W FR2007051508 W FR 2007051508W WO 2008023122 A1 WO2008023122 A1 WO 2008023122A1
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WO
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hfc
composition
pentafluoroethane
difluoromethane
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PCT/FR2007/051508
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Inventor
Laurent Caron
Original Assignee
Arkema France
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen

Definitions

  • the present invention relates to a composition based on HydroFluoroCarbures (HFC), suitable for use in refrigeration.
  • HFC HydroFluoroCarbures
  • the azeotrope consisting of 48.8% by weight of chlorodifluoromethane
  • HCFC-22 or R-22 chloropentafluoroethane
  • CFC-115 chloropentafluoroethane
  • R-502 chloropentafluoroethane
  • a ternary mixture consisting of 44% by weight of pentafluoroethane (HFC-125), 52% by weight of 1, 1, 1 trifluoroethane (HFC-143a) and 4% by weight of 1, 1, 1, 2 tetrafluoroethane (HFC-134a), known as R-404A was used to replace R-502.
  • the object of the present invention is to provide a composition that can be used as a refrigerant and that meets the desire for a lower environmental impact.
  • the subject of the present invention is therefore the use of a composition comprising 45-55% by weight of difluoromethane (HFC-32) and 45-55% by weight of pentafluoroethane (HFC-125) replacing R-404A in refrigerant equipment.
  • the composition consists essentially of 45-55% by weight of difluoromethane (HFC-32) and 45-55% by weight of pentafluoroethane (HFC-125).
  • composition according to the present invention is advantageously azeotropic or almost azeotropic.
  • a (quasi) -azeotropic composition consisting essentially of 48- 52% by weight of difluoromethane and 48-52% by weight of pentafluoroethane (HFC-125) is particularly suitable.
  • a (quasi) -azeotropic composition consisting essentially of
  • composition according to the present invention is preferably used in refrigerating equipment operating at a temperature between -40 and -10 ° C, preferably between -30 and -15 ° C.
  • composition (C1) containing 50% by weight of difluoromethane and 50% by weight of pentafluoroethane, with R-404A on a refrigerating machine, a brine cooler cooled with water.
  • the cooling capacity is calculated by measuring the flow of brine entering the evaporator and measuring the inlet and outlet temperatures of the brine to the evaporator.
  • the efficiency is calculated by the Coefficient of Performance (COP), ratio of the cooling capacity to the electrical power absorbed by the fluid at the compressor.
  • COP Coefficient of Performance
  • the following table provides for different operating conditions and for each test the cooling capacity, the COP, the condensing pressure and the GWP.
  • compositions of this invention have better performance (cooling capacity and COP) than those of R-404A for significantly lower GWP than R-404A.

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une composition, apte à être utilisée comme fluide frigorigène et qui répond au souhait d'un moindre impact environnemental. Elle a plus particulièrement pour objet l'utilisation d'une composition comprenant 45 - 55 % en poids de difluorométhane (HFC-32) et 45 - 55 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125) en remplacement du R-404A dans des équipements frigorigènes.

Description

FLUIDE FRIGORIGENE
La présente invention concerne une composition à base d'HydroFluoroCarbures (HFC), apte à être utilisée en réfrigération. L'azéotrope constituée de 48,8 % en poids de chlorodifluorométhane
(HCFC-22 ou R-22) et de 51 ,2 % en poids de chloropentafluoroéthane (CFC - 115), connue sous la dénomination R-502, a été largement utilisée comme fluide frigorigène dans les réfrigérateurs de grandes surfaces (supermarché). En raison de l'effet néfaste causé par les composés chlorés à la couche d'ozone, ce produit, membre de la famille des ChloroFluoroCarbures (CFC), est maintenant interdit dans de nombreux pays. Il a été remplacé par l'HydroChloroFluoroCarbure (HCFC-22) ou des mélanges comprenant l'HCFC- 22 pour les équipements existants. Il a été remplacé par des mélanges à base d'HydroFluoroCarbure pour les équipements neufs. Ainsi, un mélange ternaire constitué de 44 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125), 52 % en poids de 1 ,1 ,1 trifluoroéthane (HFC-143a) et de 4 % en poids de 1 ,1 ,1 ,2 tétrafluoroéthane (HFC-134a), connu sous la dénomination R-404A a été utilisé pour remplacer le R-502.
Toutefois, devant la sévérité croissante des règlements au niveau environnemental, il est souhaitable de proposer un remplaçant du R-404A car son GWP (global warming potential) égal à 3260 le place parmi les fluides frigorigènes HFC de dernière génération ayant le plus d'effet intrinsèque sur le réchauffement de la planète.
La présente invention a pour but de fournir une composition, apte à être utilisée comme fluide frigorigène et qui répond au souhait d'un moindre impact environnemental.
La présente invention a donc pour objet l'utilisation d'une composition comprenant 45 - 55 % en poids de difluorométhane (HFC- 32) et 45 - 55 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125) en remplacement du R-404A dans des équipements frigorigènes. De préférence, la composition consiste essentiellement de 45 - 55 % en poids de difluorométhane (HFC-32) et 45 - 55 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125).
La composition, selon la présente invention, est avantageusement azéotropique ou quasi-azéotropique.
Une composition (quasi)-azéotropique consistant essentiellement de 48- 52 % en poids de difluorométhane et 48-52 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125) convient tout particulièrement. Une composition (quasi)-azéotropique consistant essentiellement de
48,5 à 50,5% en poids de difluorométhane et 49,5 à 51 ,5 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125) a donné des résultats très intéressants.
La composition selon la présente invention est de préférence utilisée dans des équipements frigorigènes opérant à une température comprise entre -40 et -10° C, avantageusement entre -30 et -15° C.
Exemple :
Nous avons comparé les performances d'une composition (C1 ), conforme à l'invention, contenant 50% en poids de difluorométhane et 50% en poids de pentafluoroéthane, à du R-404A sur une machine frigorifique, un refroidisseur d'eau glycolée refroidi à l'eau.
La puissance frigorifique est calculée grâce à une mesure du débit d'eau glycolée entrant dans l'évaporateur et à des mesures des températures d'entrée et de sortie de l'eau glycolée à l'évaporateur. L'efficacité est calculée par le Coefficient de performance (COP), rapport de la puissance frigorifique à la puissance électrique absorbée par le fluide au compresseur.
Le tableau suivant fournit pour différentes conditions de fonctionnement et pour chaque essai la puissance frigorifique, le COP, la pression de condensation et le GWP.
Figure imgf000004_0001
On peut observer que les compositions de cette invention ont des performances (puissance frigorifique et COP) supérieures à celles du R-404A pour un GWP nettement moindre que celui du R-404A.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Utilisation d'une composition comprenant 45 - 55 % en poids de difluorométhane (HFC- 32) et 45 - 55 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125) en remplacement du R-404A dans des équipements frigorigènes.
2) Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que la composition consiste essentiellement de 45 - 55 % en poids de difluorométhane (HFC-32) et 45 - 55 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125). 3) Utilisation selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la composition est azéotropique ou quasi-azéotropique.
4) Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que la composition consiste essentiellement de 48 - 52 % en poids de difluorométhane (HFC-32) et 48 - 52 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125).
5) Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la composition consiste essentiellement de 48,5 - 51 ,5 % en poids de difluorométhane (HFC- 32) et 48,5 - 51 ,5 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125).
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