BRPI0507524B1

BRPI0507524B1 - Composição refrigerante

Info

Publication number: BRPI0507524B1
Application number: BRPI0507524-6A
Authority: BR
Inventors: Edward Poole John; Powell Richard
Original assignee: Rpl Holdings Limited
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2018-03-13
Also published as: CY1111089T1; UA90262C2; KR101256486B1; EP1765953B1; KR20070007320A; DE602005023994D1; UA103879C2; SI1765953T1; HK1102195A1; BRPI0507524A; ES2354043T3; ATE483778T1; CA2575691C; CA2575691A1; WO2005083028A1; DK1765953T3; EP1765953A1; EP2267095A3; US20070290163A1; EP2267095A2

Abstract

composição refrigerante trata-se de uma composição refrigerante que consiste essencialmente em uma combinação de um componente de hidrofluorocarbono que consiste em uma combinação selecionada das seguintes misturas: (a) r134a e r125; (b) r134a, r125 e r143a (c) r125 e r143a (d) r134a, r227ea e r125 e um componente de hidrocarboneto que consiste essencialmente em uma combinação selecionada das seguintes misturas: (e) isopentano e butano, (f) isopentano, butano e isobutano, (g) butano e isobutano

Description

(54) Título: COMPOSIÇÃO REFRIGERANTE (73) Titular: RPL HOLDINGS LIMITED. Endereço: 8 Murieston Road, Hale, Altrincham, Cheshire, WA15 9ST, REINO UNIDO(GB) (72) Inventor: JOHN EDWARD POOLE; RICHARD POWELL

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 13/03/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 13/03/2018

Assinado digitalmente por:

Júlio César Castelo Branco Reis Moreira

Diretor de Patente

1/33

COMPOSIÇÃO REFRIGERANTE [001] A presente invenção refere-se a composições refrigerantes que não têm nenhum efeito adverso no ozônio estratosférico e a composições que são para o uso em sistemas de refrigeração e de condicionamento de ar projetados para usar Substâncias para o Esgotamento do Ozônio (ODS) CFC12 (diclorodifluorometano), CFC502 (azeótropo de cloropentafluorometano e de clorodifluorometano)) e HCFC22 (clorodifluorometano) e adicionalmente em novos equipamentos. Estas novas composições refrigerantes são compatíveis com os lubrificantes encontrados geralmente em sistemas de refrigeração e de condicionamento de ar.

[002] As composições também podem ser utilizadas em equipamentos projetados para substâncias para o esgotamento do ozônio.

[003] É bem conhecido o fato que os clorofluorocarbonos (CFCs), tais como o CFC12 e o CFC502, e os hidroclorofluorocarbonos, tal como o HCFC22, embora tenham energia suficiente, sejam não inflamáveis e sejam de baixa toxicidade, migram para a estratosfera onde são decompostos pela luz ultravioleta para atacar a camada de ozônio. Estas Substâncias para o Esgotamento do Ozônio estão no processo de serem substituídas por alternativas de não esgotamento do ozônio tais como os hidrofluorocarbonos (HFCs) que também são não inflamáveis, eficientes e de baixa toxicidade. Há seis HFCs principais, a saber, HFC134a, HFC32, HFC125, HFC143a, HFC227ea e HFC152a, que individualmente ou misturados em misturas podem substituir os CFCs e os HCFCs. Embora o HFC134a, o HFC227ea e o HFC152a possam ser utilizados para substituir diretamente as ODS, o HFC32, o HFC143a e o HFC125

2/33 contendo especificamente para introduzidos

Estes novos são encontrados geralmente em misturas como substituições para as ODS. No entanto, os HFCs não têm a solubilidade adequada em lubrificantes tradicionais tais como os óleos minerais e de alquilbenzeno, de modo que os lubrificantes oxigênio sintéticos foram novos equipamentos.

lubrificantes são caros e higroscópicos.

[004] Misturas refrigerantes tais como R404A,

R507, R410A, R407C e outras têm sido comercializadas como substituições para os CFCs e os HCFCs mas, uma vez que estas composições contêm somente componentes de HFC, elas não podem ser utilizadas com os lubrificantes tradicionais encontrados geralmente em uso com os CFCs e os HCFCs. Se estas misturas forem utilizadas para substituir os CFCs e os HCFCs nos equipamentos existentes, os grandes fabricantes de produtos químicos recomendam que não mais do que 5% do lubrificante tradicional no sistema seja retido, de modo que uma alteração completa virtual do lubrificante em um lubrificante contendo oxigênio sintético resulta em um retroajuste completo é requerido, o que é frequentemente dispendioso e tecnicamente insatisfatório.

[005] Embora os fabricantes de equipamentos adaptem as suas unidades para que elas sejam operadas com misturas de HFC, nem sempre eles consideram os produtos comercialmente disponíveis tão satisfatórios quanto os CFCs e os HCFCs que estes refrigerantes novos estão substituindo. Em particular, para assegurar um retorno de óleo adequado, os lubrificantes de hidrocarboneto, tal como o óleo mineral, foram substituídos pelo lubrificantes contendo oxigênio, principalmente ésteres de poliol e polialquileno glicóis.

3/33

Infelizmente, estes materiais são responsáveis por absorver a umidade atmosférica, especialmente durante a manutenção, o que pode contribuir com a corrosão e o desgaste excessivos nos equipamentos, reduzindo desse modo a sua confiabilidade. Um objetivo chave da presente patente é a obtenção de misturas de HFC/hidrocarbono que permitam o uso continuado de óleos de hidrocarboneto em equipamentos tanto existentes quanto novos.

[006] Adicionalmente, alguns refrigerantes, tal como o R07C, têm amplos deslizamentos de temperatura (> 4°C) no evaporador e no condensador, ao passo que os fabricantes de equipamentos, com base em sua experiência com fluidos simples de CFC/HCFC ou azeótropos, preferem os refrigerantes com baixos deslizamentos. Um objetivo chave adicional da presente invenção, portanto, é a obtenção de misturas de HFC/hidrocarbono que possam substituir o CFC 12, o HCFC 22 e o azeótropo 502 (CFC 115/HCFC 22), sendo que ambos permitem o uso continuado de lubrificantes de hidrocarboneto em equipamentos e minimizam os deslizamentos de temperatura nos trocadores de calor.

[007] A presente invenção refere-se a composições refrigerantes, que são não inflamáveis sob todas as condições de fracionamento conforme definido sob o Padrão ASHRAE 34 e que podem ser utilizadas para substituir as ODS em uma unidade existente sem a necessidade de alterar o lubrificante ou fazer qualquer alteração significativa na maquinaria do sistema. Nos novos equipamentos, as composições refrigerantes permitem o uso continuado de óleos de hidrocarboneto, embora os fabricantes possam aproveitar a oportunidade de modificar as suas unidades para otimizar os

4/33 desempenhos dos novos refrigerantes, por exemplo, ao selecionar os comprimentos mais apropriados dos tubos capilares. Onde o ingresso da umidade ou outros problemas estão sendo experimentados com óleos contendo oxigênio, as novas composições permitem que tais óleos sejam substituídos por óleos de hidrocarboneto.

[008] No estado da técnica, é conhecido o fato que a adição de uma pequena quantidade de hidrocarboneto a uma composição refrigerante que contém HFC ou misturas de HFC pode resultar na dissolução de hidrocarboneto suficiente no lubrificante para ser transportado em todo o sistema de modo que a lubrificação do compressor seja mantida durante todo o tempo. É óbvio que quanto maior o teor de hidrocarboneto da composição, maior a capacidade de o refrigerante transportar o lubrificante de volta ao compressor. No entanto, um teor demasiadamente elevado de hidrocarboneto pode conduzir a misturas inflamáveis. Embora os refrigerantes inflamáveis sejam aceitáveis em algumas aplicações, a presente invenção refere-se a composições não inflamáveis para o uso em equipamentos, nas quais os refrigerantes inflamáveis são proibidos. No entanto, não está bem compreendido como é possível obter composições não inflamáveis sob todas as condições incluindo o fracionamento das composições refrigerantes que pode ocorrer durante um vazamento do refrigerante do sistema ou durante a armazenagem.

[009] Nem todos os HFCs são não inflamáveis conforme definido sob o Padrão ASHRAE 34. O HFC143a e o HFC32 não receberam uma avaliação não inflamável por ASHRAE. A presente invenção refere-se a composições refrigerantes que cobrem não somente as misturas de HFCs não inflamáveis com

5/33 hidrocarbonetos mas também as misturas de HFCs inflamáveis, de HFCs não inflamáveis e de hidrocarbonetos em proporções selecionadas de modo que todas tais composições sejam não inflamáveis durante o fracionamento, ainda assim propiciando efeitos refrigerantes similares e desempenhos termodinâmicos como as ODS que substituem, a saber, CFC12, CFC502 e HCFC22.

[010] Embora a presente invenção se refira a composições refrigerantes que podem ser utilizadas com lubrificantes tradicionais tais como óleos minerais e de alquilbenzeno, elas também são apropriadas para o uso com os lubrificantes contendo oxigênio sintéticos.

[011] Na formulação de misturas de

HFC/hidrocarbono para substituir o CFC 12, o CFC 502 e o HCFC 22 era aplicações especificas, é geralmente necessária utilização de um ou mais HFCs com baixo ponto de ebulição, com um ou mais HFCs com elevado ponto de ebulição. Neste contexto, os HFCs com baixo ponto de ebulição preferidos incluem o HFC 32, o HFC 143a e o HFC 125 e um HFCs com elevado ponto de ebulição é o HFC 134a, o HFC 134, o HFC 227ea e o HFC 152a.

[012] Para evitar a inflamabilidade na mistura ou em uma fração gerada por um vazamento, por exemplo, conforme definido pelo Padrão ASHRAE 34, a quantidade total de hidrocarboneto deve ser minimizada. Ao mesmo tempo, a quantidade da mistura de hidrocarboneto dissolvida no óleo precisa ser maximizada para um bom retorno do óleo, especialmente nas posições no circuito em que o óleo está mais viscoso, por exemplo, no evaporador. Um único hidrocarboneto com elevado ponto de ebulição, tal como o pentano ou o isopentano, deve certamente exibir uma

6/33 em evaporador quando similares conforme solubilidade mais elevada no óleo do que um hidrocarboneto com baixo ponto de ebulição. No entanto, como o resultado de um vazamento, por exemplo, de um cilindro, um hidrocarboneto com elevado ponto de ebulição ficará concentrado na fase líquida. A quantidade de hidrocarboneto, portanto, terá que ser limitada a fim de evitar a geração de uma mistura inflamável para que seja eliminado o vazamento.

[013] Este problema poderia ser evitado utilizando somente um hidrocarboneto com baixo ponto de ebulição tal como o propano ou o isobutano. No entanto, isto tem duas desvantagens. Primeiramente, os hidrocarbonetos com baixo ponto de ebulição são menos solúveis do que os hidrocarbonetos com elevado ponto de ebulição lubrificantes de hidrocarboneto no presentes em porcentagens em peso formulado na mistura. Consequentemente, eles são menos eficazes em assegurar um bom retorno do óleo. Em segundo lugar, por causa de sua volatilidade mais elevada, eles tendem a ficar concentrados na fase de vapor de uma mistura. Sua concentração, portanto, precisa ser restringida para evitar a geração de misturas inflamáveis no início de um vazamento. Este problema será exacerbado se um ou mais dos HFCs com baixo ponto de ebulição também forem inflamáveis.

[014] Surpreendentemente, foi verificado que a melhor abordagem para a formulação de misturas refrigerantes de HFC/HC consiste na utilização de combinações de dois e de preferência de três hidrocarbonetos com pontos de ebulição diferentes. Isto permite que a quantidade total de hidrocarboneto da mistura seja reduzida enquanto a quantidade dissolvida no óleo no evaporador é aumentada simultaneamente.

7/33 [015] A presente invenção tem a seguinte vantagem. Os componentes de hidrocarboneto facilitam o retorno do óleo, mas, por causa de sua inflamabilidade, eles restringem os pesos dos HFCs inflamáveis, principalmente do HFC 143a, que pode ser incluído. A inclusão destes líquidos pode ser valiosa na obtenção do equilíbrio requerido das propriedades termodinâmicas, assim sendo, a minimização das quantidades de hidrocarboneto presente permite mais abrangência na formulação das misturas preferidas.

[016] A combinação de HFCs para atingir o equilíbrio desejado das propriedades físicas apropriadas às várias aplicações de refrigeração é bem conhecida e uma variedade de produtos é disponível comercialmente, por exemplo, R407C, R410A e R410B. Embora estes sejam selecionados para aplicações específicas em combinação com os lubrificantes contendo oxigênio sintéticos, a simples adição de dois ou três componentes de hidrocarboneto a estes produtos não obtém os produtos preferidos para o uso com lubrificantes de hidrocarboneto. Primeiramente, os componentes de hidrocarboneto contribuem com as propriedades termodinâmicas totais da mistura para que afetem as razões preferidas dos HFCs. Em segundo lugar, a razão entre o HFC inflamável e o HFC não inflamável terá que ser selecionada para assegurar a não inflamabilidade, por exemplo, conforme exigido pelo Padrão ASHRAE 34.

[017] Combinações de HFC125, HFC134a, HFC143a,

HFC227ea são particularmente preferidas como as substituições para CFCs e HCFCs. O HFC125 (pentafluoroetano) e o R227ea são ambos não inflamáveis sob todas as condições operacionais e, além disso, eles são supressores de fogo, uma aplicação para

8/33 a qual foram desenvolvidos pela indústria de combate ao fogo.

A presença de HFC227ea fornece uma vantagem dupla de reduzir a inflamabilidade da composição e intensificar também o retorno do óleo ao compressor devido à emulsificação do lubrificante na presença de um hidrocarboneto.

[018] Foi verificado que as misturas de HFC134a, de HFC227ea, de HFC125 e as misturas de aditivos selecionados do hidrocarboneto são substituições preferidas para o CFC 12 em resfriadores centrífugos. Foi verificado que a interação de aditivos de hidrocarboneto em tais misturas auxilia as misturas não inflamáveis através de todas as condições de vazamento durante o f racionamento de modo que a não inflamabilidade possa ser obtida de acordo com o Padrão ASHRAE 34. A presença de hidrocarbonetos resulta no lubrificante sendo retornado ao compressor. A presença de R227ea permite que o peso molecular requerido da mistura se ajuste àquele do CFC12 e auxilie adicionalmente a não inflamabilidade devido a suas propriedades retardadoras de fogo. A presença de R125 aumenta a capacidade da mistura. As misturas resultantes são uma combinação bem aproximada parao CFC12 no desempenho termodinâmico e do sistema.

[019] Surpreendentemente, foi verificado que, devido ao mesmo teor de porcentagem do aditivo de hidrocarboneto na composição refrigerante, o aumento do teor de HFC125 da composição resulta na criação de misturas inflamáveis durante o fracionamento. Isto é bastante surpreendente, uma vez que deveria parecer óbvio que, quanto maior a quantidade de HFC125 na composição, menor seria a probabilidade de gerar uma mistura inflamável durante o fracionamento. As razões para esta anomalia aparente são

9/33 devido à relação de pressão/temperatura entre as quantidades de HFC125 e HFC134a na mistura e a quantidade de hidrocarboneto e/ou mistura de hidrocarboneto. As seguintes composições refrigerantes foram compostas e vazadas até que o cilindro ficasse quase esvaziado de liquido de acordo com o Padrão ASHRAE 34:

O, o

	Mistura 1	Mistura 2
Rl34a	48,0	21,0
R125	49, 0	76, 0
butano	2,7	2,5
isopentano	0,3	0,5

[020] Foi verificado que a mistura 2 com o teor consideravelmente mais elevado de HFC 125 cria uma composição inflamável durante o fracionamento, sendo que a mistura 1 com um teor de HFC125 inferior permaneceu não inflamável durante todo o fracionamento.

[021] Na Patente GC 2727427, N. A. Roberts mostra que, se um hidrocarboneto com pelo menos quatro átomos de carbono com exceção do metil propano (isobutano) for utilizado, surpreendentemente, a inflamabilidade da composição fracionada é bastante reduzida. Surpreendentemente, foi verificado agora que a inclusão do isobutano com os hidrocarbonetos apropriadamente escolhidos não resulta em composições inflamáveis durante o fracionamento. Foi verificado que a seleção do aditivo de hidrocarboneto ou misturas do mesmo com os componentes de HFC é essencial para obter a não inflamabilidade sob todas as condições operacionais e conforme definido sob o Padrão ASHRAE 34.

10/33 [022] Na Patente U.S. n° . 5.800.730 está indicado que o HFC 134a precisa ser adicionado às misturas de HFC125 e de HFC143a como uma substituição para CFC502 a fim de evitar uma mistura inflamável (Exemplo 3) . Surpreendentemente, foi verificado que, com exceção do HFC134a, a alteração da proporção de HFC125 para HFC143a e a adição de uma escala selecionada de hidrocarbonetos resulta em uma composição que é não inflamável durante o fracionamento e é uma combinação bem aproximada para R502 no que diz respeito ao desempenho termodinâmico.

[023] Na Patente U.S. n° . 5.211.867, são reivindicadas as composições azeotrópicas de R125 e de Rl43a. É uma característica chave da presente invenção que um hidrocarboneto especialmente selecionado ou misturas de hidrocarbonetos estejam presentes a fim de facilitar o retorno do óleo ao compressor. Surpreendentemente, foi verificado que, apesar da inflamabilidade do HFC143a, a seleção de um hidrocarboneto ou de misturas de hidrocarbonetos permite que as composições sejam não inflamáveis durante o fracionamento. A combinação de um hidrocarboneto com elevado ponto de ebulição tal como o isopentano (BP 27°C) com o butano (BP -0,5°C) e o isobutano (BP -11,5°C) evita a formação de teor de hidrocarboneto na fase líquida durante um vazamento quando o isobutano mais volátil é oposto na fase de vapor pelo HFC supressor de fogo 125 devido à última pressão mais elevada do vapor e ao baixo ponto de ebulição (BP -45°C). Para que a composição seja não inflamável, o teor de HFC125 da composição fica acima da composição azeotrópica de modo que o teor de HFC143a seja reduzido, mas sem afetar o desempenho refrigerante da

11/33 composição como uma substituição para o CFC502.

[024] Embora a adição de hidrocarbonetos a HFCs tenha sido descrita anteriormente, não foi apreciado anteriormente o fato que as volatilidades dos hidrocarbonetos precisam ser combinadas para a aplicação à qual o refrigerante se destina. Por exemplo, o R12 é empregado como o refrigerante em freezers domésticos com temperaturas de evaporação de ~ -22°C, em refrigeradores domésticos com temperaturas de evaporação de ~ -5°C e em condicionamento de ar móvel com temperaturas de evaporação de ~ 5°C. Um aspecto importante da presente invenção é a formulação de misturas de HFC/HC que asseguram um bom retorno do óleo nestas aplicações dispares enquanto também asseguram que a mistura refrigerante permaneça não inflamável de acordo com o critério escolhido. Para as aplicações com evaporadores que são operados em temperaturas acima de -5°C, os hidrocarbonetos com elevado ponto de ebulição são os preferidos. É especialmente preferido o isopentano, sozinho ou misturado com o butano.

Para as aplicações	com evaporadores que	são	operados	na
escala de -20°C a	-5°C, são preferidas	as	misturas	de
hidrocarbonetos que	contêm um componente	com	um ponto	de

ebulição mais elevado, um ponto de ebulição intermediário e um ponto de ebulição inferior. São especialmente preferidas as misturas contendo isopentano, butano e isobutano. Para os evaporadores que são operados abaixo de -20°C, as misturas de HC que contêm isobutano e butano são as preferidas, opcionalmente com um pouco de isopentano.

[025] De acordo com a presente invenção, uma composição refrigerante consiste essencialmente em uma combinação de um componente de hidroflurocarbono que consiste

12/33

em	uma combinação	selecionada das seguintes misturas:
(1)	R134a e R125;
(2)	R134a, R125 e	R143a
(3)	R125 e R143a
(4)	R134a, R227ea	e R125
	[026]	e um componente de hidrocarboneto

consiste essencialmente em uma combinação selecionada das seguintes misturas:

(5) isopentano e butano (6) isopentano, butano e isobutano (7) butano e isobutano.

[027] Nas realizações preferidas, a composição consiste em uma mistura de um componente de hidrofluorocarbono e um componente de hidrocarboneto de modo que nenhuma quantidade substancial de quaisquer outros componentes ou outros gases esteja presente.

[028] Em uma primeira realização preferida, o hidrocarboneto está presente em uma quantidade de 0,6 a 4% e a composição é não inflamável quando completamente na fase de vapor.

[029] Em uma segunda realização preferida, o hidrocarboneto está presente em uma quantidade de 0,6 a 4% e, quando a composição está em um recipiente com vapor e líquido presentes, nem a fase de vapor nem a fase líquida é inflamável.

[030] Em uma terceira realização preferida, o hidrocarboneto está presente em uma quantidade de 0,6 a 4% e, a qualquer momento durante um vazamento de um espaço de vapor em um recipiente, nem a fase líquida nem a fase de vapor é inflamável.

13/33 [031] Em uma quarta realização preferida, o hidrocarboneto está presente em uma quantidade de 0,6 a 4% e, a qualquer momento durante um vazamento de um espaço liquido em um recipiente, nem a fase líquida nem a fase de vapor é inflamável.

[032] De acordo com uma quinta realização preferida, o hidrocarboneto está presente em uma quantidade de 0,6 a 4% e a proporção de hidrocarboneto para hidrofluorocarbono na fase de vapor não difere da proporção equivalente na fase líquida em mais de 40%, com mais preferência em não mais de 30%, com a máxima preferência em não mais de 20% no equilíbrio a 25°C.

[033] Em uma sexta realização preferida, o hidrocarboneto está presente em uma quantidade de 0,6 a 4% e a proporção de hidrocarboneto para hidrofluorocarbono na fase de vapor não difere da composição formulada em mais de 40%, de preferência em não mais de 30%, com a máxima preferência em não mais de 20% no equilíbrio a 25°C.

[034] Em composições particularmente preferidas de acordo com a quinta ou a sexta composições preferidas acima, durante um vazamento do espaço de vapor ou do espaço de líquido em um recipiente, a proporção do líquido de hidrocarboneto para hidrofluorocarbono na fase de vapor ou na fase líquida não difere da composição formulada em mais de 40%, com mais preferência em não mais de 30%, com a máxima preferência em não mais de 20% no equilíbrio a 25°C.

[035] As composições preferidas de acordo com a presente invenção satisfazem dois ou mais dos critérios da realização preferida.

[036] Em um primeiro aspecto da presente

14/33 invenção, o componente de hidrocarboneto consiste em uma mistura de isopentano, de butano e de isobutano.

[037] A quantidade de isopentano é de preferência de aproximadamente 0,6 a 2% ou com mais preferência de aproximadamente 0,6 a 1%.

[038] A quantidade de butano é de preferência

de aproximadamente	0,6 a 5%,	com mais	preferência	de
aproximadamente 0,6	a 3%, com	a máxima	preferência	de
aproximadamente 0,6 a	9 9Z 75 ·
[039] A	quantidade	de isobutano ê	de
preferência de aproximadamente 0,6	a 5%, com	mais preferência

de aproximadamente 0,6 a 2%, com a máxima preferência de aproximadamente 0,6 a 1%.

[040] Em um segundo aspecto preferido, o componente de hidrocarboneto consiste em uma mistura de isopentano e de butano.

[041] O isopentano pode estar presente em uma quantidade de 0,6 a 1%, de preferência de aproximadamente 0,6%. A quantidade de butano é de preferência de aproximadamente 1,3 a 2,5%, com mais preferência de aproximadamente 1,4%.

[042] Em um terceiro aspecto preferido da invenção, o componente de hidrocarboneto consiste em uma mistura de butano e de isobutano. A quantidade de butano é de preferência de aproximadamente 0,6 a 5% e a quantidade de isobutano é de aproximadamente 0,6 a 5%.

[043] Uma primeira composição refrigerante preferida que pode encontrar aplicação como uma substituição ou um substituto para R12 consiste essencialmente em:

Rl34a 93,1 a 81,5%

15/33

R125 5-15% isopentano 0,6 a 1% butano 1,3 a 2,5% [044] Uma composição particularmente preferida consiste essenciaimente em:

R134a 93%

R125 5% isopentano 0,6% butano 1,4% [045] Uma segunda composição refrigerante que

pode encontrar aplicação	como	uma substituição ou	um
substituto	para R12 consiste	essenciaimente em:
Rl34a	93,2 a 80%
R125	5 a 15%
isopentano	0,6 a 1%
butano	0,6 a 3%
isobutano	0,6 a 1%
[046] Uma composição	particularmente preferida
consiste essenciaimente em:
R134a	93%
R125	5%
isopentano	0, 6%
butano	0,8%
isobutano	0, 6%
[047] Uma composição	refrigerante preferida	que
pode encontrar aplicação	como	uma substituição ou	um
substituto	para R22 consiste	essenciaimente em:
Rl34a	53,2 a 39%
R125	45 a 55%
isopentano	0,6 a 1%

16/33

butano	0,6 a 3%
isobutano	0,6 a 2%
	[048] Uma composição particularmente preferida
consiste essencialmente em:
R134a	47,5%
R125	50%
isopentano	0, 6%
butano	1%
isobutano	0, 9%
	[049] Uma composição refrigerante adicional que
pode encontrar aplicação como uma substituição ou um
substituto	para R22 consiste essencialmente em:
Rl34a	10 a 30%
R125	80 a 40%
R143a	10 a 30%
isopentano	0,6 a 2%
butano	0,6 a 5%
isobutano	0,6 a 5%
	[050] Uma composição particularmente preferida
consiste essencialmente em:
R134a	16,5%
R125	60%
Rl43a	21%
isopentano	0,6%
butano	0,9%
isobutano	1%

[051] Uma composição refrigerante preferida que pode encontrar aplicação como uma substituição ou um substituto para R502 consiste essencialmente em:

R125 75 a 55%

17/33

R143a 25 a 45% butano 0,6 a 5% [052] Uma consiste essencialmente 60,5% composição em:

preferida particular

R125

R14 3a butano isobutano

37%

1%

1,5% [053] Uma composição consiste essencialmente em:

60,5%

37%

0,9%

1%

0,6% [054] Uma preferida adicional

R125

Rl43a butano isobutano isopentano composição refrigerante alternativa que pode encontrar uso como uma substituição ou um substituto para R12 em resfriadores centrífugos e em dispositivos similares consiste essencialmente em:

R134a	58,2 a 36%
R2 2 7 ea	35 a 50%
R125	5 a 8%
isopentano	0,6 a 2 %
butano	0,6 a 2 %
isobutano	0,6 a 2 %
[055]	Uma composição
consiste essencialmente em:
Rl34a	51%
R227ea	41%
R125	6%

particularmente preferida

18/33

isopentano	0,6%
butano	0,8%
isobutano	0,6%

[056] As porcentagens e outras proporções referidas no presente relatório descritivo são em peso, a menos que esteja indicado de alguma outra maneira, e são selecionadas para totalizar 100% dentro das faixas descritas.

[057] A invenção é descrita adicionalmente por meio de exemplos, mas não em um sentido limitador. Substituições para R22 no Condicionamento de Ar Ambiente

EXEMPLO 1 [058] Misturas que compreendem os fluidos selecionados entre R125, Rl43a, 134a, R600, R600a e R601a [059] Os desempenhos de várias misturas foram avaliados em um ciclo de condicionamento de ar estático tipico utilizando o programa NIST CYCLE D. As condições de modelagem são fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 10 kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido 7,0°C de ponto médio

Super-aquecimento 5,0 °C

Queda da pressão na linha de sucção 1,5°C (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido 45,0°C de ponto médio Sub-refrigeração

Queda da pressão da linha de descarga (na temperatura saturada)

5,0°C

1,5°C

19/33

TROCADOR DE CALOR DA LINHA DE LÍQUIDO/ LINHA DE SUCÇÃO

Eficiência 0,3

COMPRESSOR

Eficiência do motor elétrico

Eficiência isentrópica do compressor Eficiência volumétrica do compressor POTÊNCIA PARASÍTICA

Ventilador

Controles

0, 85 0,7 0,82

0,3 kW 0,4 kW interno externo

0,1 kW [060] Os resultados da análise dos desempenhos em uma unidade de condicionamento de ar utilizando essas condições de operação são mostrados nas Tabelas ia e lb. Para fins de comparação, os desempenhos de R22 e R407C também são mostrados.

Tabela la

Refrige razite	R22	R4Q7 C	1	2	χ	4	b	6		8	9	10
% em peso de R125			33	33	38	50	60	3 3	38	50	60	63
% em peso de Rl43a			35	3 8	4 0	23	2 3	40	40	3.3	23	2 3
% em peso de Ri34a'			30	2 7	20	2 5	15	25	2 0	15	15	12
R600			1	1	1	1	1	1,3	1,3	i,3	1,3	1,3
R600-3			1	1	1	1	1
R601a								0, 7	0,7	0, 7	0,7	0,7
Pressão de descarga (ba rs)	17, 91	19,3 0·	18,0 0	18, 5 0	19,0 1	18, 6 4	19,8 0	19,2 1	18, 6 7	19,2 8	19, 4 2	19,8 5
‘Temperatura de descarga i ’C)	104,7	92, 5	79,6	79, 3	78,8	78, 1	76, 8	7 9, 0	7 9,5	78,4	77,6	75,4
OOP (s i stema!	2,49	2,47	2,45	2,44	2,43	2,44	2,41	2, 42	2,44	2,4 2	2,42	2,39
Capacidade < kwrrC >	3067	3172	2970	2 93 3	29 95	2 938	3072	3005	2 94 4	3003	3115	3019
Deslizamento na evaporador <°C)	0	4, 3	2,4	2,2	2,0	2,4	1,9	3,0	3,2	3, 1	3,2	3, B

20/33

Deslizamento πΰ condensador <°C)

0

4,7

2, 1

2,0

1,6

2,1

¹ 1 ~ T '

2,5

π *- / ¹

2,6

2,7

3, 1

Tabela lb

j Refrigerante	R-22	R4 0 7C	1	z!	3	4	O	6	'Ί	a
1 % em peso de j R125			30	3 3	3 5	3 6	3 9	60	50	4 0
I % em peso de , RHJâ			2 3	24	2 6	3 0	3 4	·“! ti Z. O	3 0	3 5
1 % em peso dé r;			45	40	3 5	30	2 5	15	18	2 3
\| R600			1,7	1,3	1,3	1,3	1,3
\| Ré 00a			2,7	0,7	0,7	0,7	0,7	1,3	1,3	1,3
i RÉ 01 a								0,7	0,7	0,7
I Pressão de descarga í (ba::;)	17, 91	19, 30	16, 54	17,01.	1.7, 4 '9	17, 99	18,48	19, 66	19,21	18,61
I Temperatura de descarga I (o	104,7	92, 5	80, 2	7 9,9	79, 6	79,2	7 9,0	7 7,3	7 8,2	7 9,2
COP j (sistema!	2,49	2,47	2,48	2,47	2,46	2,45	2,44	2,41	2,42	2,44
j Capacidade 1 (kWn'I·	3067	3172	2 67&	2740	2 602	2 6 5 5	2 92 6	3043	2 9 98	2933
\| Deslizamento Ι no 1 évãpórâdôr 1 ro	0	4,8	2,7	2,7	2,6	2, 5	2, 3	2,3	2,3	2,9
1 Des 1. i z á iti e π c o ( condensador 1 \|’C)	0	4,7	2,5	2,5	2,4	2,3	2, 1.	2,3	2,3	2,5

Substituições para R12

EXEMPLO 2 [Q6i;

Misturas que compreendera os fluidos selecionados entre R125, Rl34a, R600, R600a e RôOla [062' das misturas foram

Os desempenhos avaliados em ciclo de condicionamento de ar aberto típico tal como o condicionamento de ar móvel (MAC) ao utilizar o programa NIST CYCLE D. As condições de modelagem sâo fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 10 kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido de ponto médio

7,0*0

21/33

Super-aquecimento 5,0°C

Queda da pressão na linha de sucção 1,5°C (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido 60,0’C de ponto médio

Sub-refrigeração 5,0°C

Queda da pressão da linha de descarga 1,5°C (na temperatura saturada)

COMPRESSOR

Eficiência isentrópica do compressor 0,7

Eficiência volumétrica do compressor 0,82

POTÊNCIA PARASÍTICA

Ventilador externo 0,4 kW [063] Os resultados da análise dos desempenhos em uma unidade de condicionamento de ar que utiliza estas condições operacionais são mostrados na Tabela 2. Para fins de comparação, os desempenhos de R12 e de 134a também são mostrados.

Tabela 2

Rtífr iqerante	R 1 2	Rl34a		2	3	4	5
% em peso de RI 2 5			5	~1	10	12	15
3 em peso de RI 3 4a			92, 9	90, 9	87,9	8 5,9	82, 9
% em peso em R600			0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
¥. em peso em R600a			0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
RÊOla			0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
P:essái) ds :ÍHs;:,irqa (hars!	:ó, 72	17,42	* 7 7 “i	17,97	18,27	18,48	1 8, 80
TempeídLürd de tecdKjd ('C\|	6 8,4	«4,4	« 3, 9	3 3, 9	3 3, 8	3 3, 8	83,7
CõP (sistema)	2,43	2, 38	2,30	2,35	2,35	2,34	2,33
Capacidade (kWm’í	1754	1771	1789	1804	1826	1841	1863
Deslizamento no evaporador <‘O	o	0	0,7	0, 9	1, 1	1,2	1,4
Deslizamento· no condensador (*C)	0	0	0, 9	1, 1	1,3	1,5	1,7

EXEMPLO 3

22/33 [064] Misturas que compreendem os fluidos selecionados entre R125, R134a, R600 e R601a [065] Os desempenhos de várias misturas foram avaliados em um ciclo de condicionamento de ar aberto típico utilizando o programa NIST CYCLE D. As condições de modelagem são fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 10 kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido 7,0°C de ponto médio

Super-aquecimento 5,0°C

Queda da pressão na linha de sucção 1,5°C (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido 60,0°C de ponto médio

Sub-refrigeração 5,0°C

Queda da pressão da linha de descarga 1,5°C (na temperatura saturada)

COMPRESSOR

Eficiência isentrópica do compressor 0,7

Eficiência volumétrica do compressor 0,82

POTÊNCIA PARASÍTICA

Ventilador externo 0,4 kW [066] Os resultados da análise dos desempenhos em uma unidade de condicionamento de ar que utiliza estas condições operacionais são mostrados na Tabela 3. Para fins de comparação, os desempenhos de R12 e de 134a também são mostrados.

Tabela 3

23/33

Ref n per antu	Rlz	Ri 34a	1	2	3	4	5	6	7
«i poso de 8.12 5			1	j	5	K	7	9	12
5 em peso de RI34a			97	94,9	93	92,5	91	89	86
% em peso em R600			1, 4	1, 6	1, 4	1, 6	1, 4	1, 4	1, 4
5 em peso em R60la			0, 6	0, 9	0, 6	0, 9	0, 6	0, 6	0, 6
Pressão de descarga (bars)	ι τ, '2	17,42	1 7,2 9	17,36	17, 68	17,58	17,98	Ifl, 0 S	16, 3 9
T émpé rá fc u ra de descarga f°C)	Hri,4	64,4	63,9	63, 9	83, 9	83, a	83, a	83, a	83,7
COE¹ (sistema)	. ,4-	2, 33	2,37	2, 37	2, 36	2, 36	2,36	2, 35	2,34
Capacidade {kwra')	1754	177 1	17 54	1753	1 7 8 3	1773	1 793	l^al 9	1635
De s .1 í 2 ame n t ο η o evaporador í°C)	o	Ü	0, 3	0, 6	0, 6	0, 8	0, 8	0,9	1,1
Deslizamento no co-ndensudo i (°C)	Z‘	0	1,4	0, 8	0, 8	1,0	1,0	1,2	1,4

EXEMPLO 4 [067] Misturas que compreendem os fluidos selecionados entre R125, Rl34a, R227ea, R600, R600a e R60la [068] Os desempenhos de várias misturas foram avaliados em um ciclo de refrigeração hermético típico daquele utilizado em um refrigerador com freezer doméstico utilizando o programa NIST CYCLE D. As condições de modelagem são fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 1 kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido -25°C de ponto médio

Super-aquecimento 5,0°C

Queda da pressão na linha de sucção 1,5°C (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido 50,0°C de ponto médio Sub-refrigeração

Queda da pressão da linha de descarga (na temperatura saturada)

COMPRESSOR

5,0°C

1,5°C

24/33

Eficíência

Eficiência

POTÊNCIA PARASÍTICA isentrópica do compressor volumétrica do compressor do motor elétrico

Controles

0,82

0,85

0,01 kW [069] Os resultados da análise dos desempenhos na unidade do refrigerador com freezer que utiliza estas condições operacionais sào mostrados na Tabela 4. Para fins de comparação, os desempenhos de RI2 e de 134a também são mostrados.

Tabela 4

Re £ ri qerante	R12	Rl34a	i	2	3	4	5
% em peso de R125			5	6	8	6	6
en peso de ?, 13 4,j			93	92	9 0	92	92
K2 2 λ.·ύ						5, 7	5,7
% em peso de R600			0, 6	0,7	0, 7		0, 6
% em peso de RóOla			0,1	0,6	0, 6	0, 6
4 em peso de R600a			0,9	0,7	0,7	0,7	0,7
Pressão de descarga (ba rs)	'12, 59	n, ee	13, 99	14,09	14,2 2	14,/5	14,37
Τ'eitip é r á t li r á de de s c a r ga	9 6/7	90,5	09, 4	8 9,3	8 9, 2	s·.·,	07, 2
CS? (:·; i :.err.-a 1	i , 5 6	1, 50	-,44	1,4 B	1,40		/47
Caua.: idfidi: lk'aT/:n i	5 68	50 h	5 I 5	5.8	D Z ?	6 1 7	1 7 3
1 _:dt: 1.1,t no evaporador	0	0	0, 6	0,7	0,8	0, 8	0·, 6
Deslizamento no condensador	0	0	0_F 9	1,0	1,3	1,2	0, 9

EXEMPLO 5 [070] Misturas que compreendem os fluidos selecionados entre R125, R134a, R227ea, R600, R600a e R601a [071] Os desempenhos de várias misturas foram avaliados em um ciclo aberto típico daquele utilizado em um resfriador centrífugo utilizando o programa NIST CYCLE D. As condições de modelagem são fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 1. kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido 0°C

25/33 de ponto médio

Super-aquecimento 5,0’C

Queda da pressão na linha de sucção l,5^eC (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido 45,0°C de ponto médio

Sub-refrigeraçâo 5,0°C

Queda da pressão da linha de descarga 1,5°C (na temperatura saturada)

COMPRESSOR

Eficiência isentrópica do compressor 0,7

POTÊNCIA PARASÍTICA 0,07 mW [072] Os resultados da análise dos desempenhos na unidade do refrigerador com freezer que utiliza estas condições operacionais são mostrados na Tabela 5. Para fins de comparação, os desempenhos de R12 e de 134a também são mostrados.

Tabela 5

Re f r i g e ra n t e	R12	Rl34a	1	2	3	4
% ero, peso de RI34a		60	55	59	55	55
: em peso de R227ea		38	4 3	34	38,6	38
% em peso de RI25				5	5	5
% ea peso de R601a		0, 6	0, 6	0, 7
% em peso de R600		0,7	0,7		0,7	0,7
% e» peso de R600a		0,7	0,7	1,3	0,7	1.3
Pressão de descarga (bars)	11,21	11,42	11,29	11, 96	11,97	12, 01
Temperatura de descarga (’C)	84,8	72,5	71,5	73, 1	72,1	72,1
COR	1 950	1 82 0	1 7 92	; 9C2	18 96	1 90 3
Capacidade (kW/«v^:)	2,56	2, 51	2,51	2, 51	2,50	2, 50

Substituições para R502 na Refrigeração à Baixa Temperatura [073]

Misturas que compreendem os fluidos

EXEMPLO 6

26/33 selecionados entre R125, R143a, R134a, R227ea R600a [074] Os desempenhos de várias avaliados no ciclo de refrigeração hermético utilizado em alguns gabinetes congelados programa NIST CYCLE D. As condições de fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido de ponto médio

Super-aquecimento

Queda da pressão na linha de sucção (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido de ponto médio Sub-refrigeração

Queda da pressão da linha de descarga (na temperatura saturada)

TROCADOR DE CALOR DA LINHA DE LÍQUIDO/ LINHA DE SUCÇÃO

Eficiência

COMPRESSOR

Eficiência do motor elétrico

Ventilador interno e descongelador

R600a, R600 e misturas foram tipico daquele utilizando o modelagem são kW

-35°C

5,0°C 1,5°C

35,0°C

5,0°C 1,5°C

0,3

0,85

0,7

0,82

0,3 kW

27/33

Ventilador externo 0,4 kW

Controles 0,1 kW [075] Os resultados da análise dos desempenhos na unidade do refrigerador com freezer que utiliza estas condições operacionais sâo mostrados na Tabela 6. Para fins de comparação, os desempenhos de R12 e de 134a também são mostrados.

Tabela 6

Refrigerante	S502	R2 2
% era peso de R125			65	55	60	50
% era peso de RI 4 3a			33	43	.33, 4	43,4
% érft pêSô dê					Cj,	5

% em peso de R60írj			0, 6	0, 6	0,9	0,9
% em peso de R600			0, 7	0,7
% em peso de R60 0a			0, 7	0,7	0,7	0,7
Pressàc· de descarga (barsí	15,46	14,07	16,71	16, 71	16,25	16, 13
Temperatura de descarga (Cj	78, 8	.12 0, 3	69, 3	69, 3	71,2	72,8
COP(sistema)	1, 56	1,67	1, 44	1,44	1,44	1,46
Capacidade (kW/m^J)	839	8 39	77 4	774	746	752
Deslizamento no evaporador (‘O	ο, i	0	1,4	1,4	1,9	1,9
Deslizamento no condensador (’C)	0, 0	0	1,7	1,7	2,1.	2,0

Substituições para R12 no Condicionamento de Ar Móvel EXEMPLO 7 [076] Misturas que compreendem os fluidos selecionados entre Rl34a, R125, R600, RõOQa e R60ia.

[077] Os desempenhos de várias misturas foram avaliados em um ciclo de condicionamento de ar estático tipico utilizando o programa Ν1ΞΤ CYCLE D. As condições de modelagem são fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 10 kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido

7,0°C

28/33 de ponto médio

Super-aquecimento

Queda da pressão na linha de sucção (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido de ponto médio Sub-ref rigeração

Queda da pressão da linha de descarga (na temperatura saturada)

COMPRESSOR

Eficiência isentrópica do compressor Eficiência volumétrica do compressor

5,0’C 1,5^eC

60,0°C

5, 0°C 1 5 °C

X r --- w

0,7

0,82 [078] Os resultados da análise dos desempenhos em uma unidade de condicionamento de ar que utiliza estas condições operacionais são mostrados na Tabela 7. Para fins de comparação, os desempenhos de R12 e de Rl34a também são mostrados.

Tabela 7

8ef ri gerar, tc	R12	kl 34a	i	z.		4 o	6	_?
en peco de- 91 3Ίa			8 3	B'.’	91	91 _r -	93	90	92
ΟΙΊ p?.-V dp R.				:o, κ		7	3		(p
en pe:·;.; de RóOlfj			0,5	“ f	‘1 ,	ü, ·	0, '	M f	*·' ,1 t»
‘•::i p;-;-;·: eis: RCOO			:,a	^Λ 7 ' Γι 7	o,	0,8	' 1
ο:ί pesj de 2.600 a			e,t	;, 6 '0,3	1	Λ -! t· , /
				j
Pressão de descarga (bars)	15,7	17,4	18,4	18,3	13,0	1.7, 9	17, 8	17,9	17,8
Temperatura de descarga (°C)	88,4	84,4	83, 5	83, 8	8 3, 9	83, 8	83, 9	83, 9	83,3
COP (sistema)	2, 4 5	2, 38	2,34	2, 34	2,35	2,36	2,36	2, 36	2, 3 6
Capacidade (kW/nr)	1754	lUi	1.834	1825	1803	1798	1790	I 7’ 9 6	17 91
Desligamento no evaporador {°C}	0	0	1,2	1,2	0, 9	0,7	0,7	- / u	0,7
Desligamento no condensador(*C)	0	0	1,5	t £ * t 'S	1, 0	0,9	0,9	1,2	0, 9

Substituições para R12 no Equipamento de Refrigeração

Hermético

29/33

EXEMPLO 8 [079] Misturas que compreendem os fluidos selecionados entre R134a, R125, R600, R600a e R601a.

[080] Os desempenhos de várias misturas foram avaliados em um ciclo de condicionamento de ar estático típico utilizando o programa NIST CYCLE D. As condições de modelagem são fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 10 kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido -20,0°C de ponto médio

Super-aquecimento 5,0 ° C

Queda da pressão na linha de sucção 1,5°C (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido 45,0°C de ponto médio

Sub-refrigeração 5,0°C

Queda da pressão da linha de descarga 1,5°C (na temperatura saturada)

TROCADOR DE CALOR DA LINHA DE LÍQUIDO/

LINHA DE SUCÇÃO

Eficiência 0,3

COMPRESSOR

Eficiência do motor elétrico 0,85

Eficiência isentrópica do compressor 0,7

Eficiência volumétrica do compressor 0,82

POTÊNCIA PARASÍTICA

Ventilador interno 0,3 kW

Ventilador externo 0,4 kW

30/33

Controles 0,1 kW [081] Os resultados da análise dos desempenhos em uma unidade de condicionamento de ar que utiliza estas condições operacionais são mostrados na Tabela 8. Para fins de comparação, os desempenhos de R12 e de R134a também são mostrados.

Tabela 8

Reír i qerr-clc	PU 2	R1 3 4 a	1	2	3	4	5	6	7
em de ?. 1 3 4n			36	90, 9	82 , 5	84, 6	3 6,4	9 0	92,5
% era peso de R12 5			11	7	14	12	IX	7	5
% era peso de R60Ia			0,9	0,7	0,9	0,6	0, 6	0, 8	1
% em peso de E60Ü			2,1	1,4	2	2, 1	1 . 4	1 . 4	0,7
t en peso de EúOOa					0,fi	0,7	0, fi	0, 8	0,8

Pressão de descarqa (rarrí	11,21	12,06	1.2, 61	12, 39	12, 68	12,60	12,7 6	12,4 3	12,28
Tempe ra tu ra de desc-ji qa (”f?i	127, fi	118,2	115,0	116,0	114,2	114,5	115,1	115,6	116,2
CC? (s	1, 76	1,34	1,35	1,34	l, 35	1,35	1,3 5	1,34	1,34
Capacidade (Kw/ra⁵)	€93	653	6 82	670	696	693	6 90	673	664
Deslizamento no evaporador (°C)	0	0	1, 3	0,9	1,6	1, 3	1.2	1, 0	1,0
Deslizamento no condensador (°C)	0	0	1,3	1,2	2,1	1,7	1,6	1, 3	1,2

Substituições para R22 no Condicionamento de Ar Ambiente EXEMPLO 9 [082] Misturas que compreendem os fluidos selecionados entre R134a, R125, R600, R600a e R601a [083] Os desempenhos de várias misturas foram avaliados em um ciclo de condicionamento de ar estático típico utilizando o programa NIST CYCLE D. As condições de modelagem são fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 10 kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido 7,0°C de ponto médio

Super-aquecimento 5,0°C

Queda da pressão na linha de sucção l,5^eC

31/33 (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido 45,0°C de ponto médio

Sub-refrigeraçâo 5,0°C

Queda da pressão da linha de descarga 1,5°C (na temperatura saturada)

TROCADOR DE CALOR DA LINHA DE LÍQUIDO/

LINHA DE SUCÇÃO

Eficiência	0, 3
COMPRESSOR
Eficiência do motor elétrico	0, 85
Eficiência isentrópica do compressor	0/7
Eficiência volumétrica do compressor	0,82

POTÊNCIA PARASÍTICA

Ventilador	interno	0,3	kW
Ventilador	externo	0,4	kW
Controles		0,1	kW

[084] Os resultados da análise dos desempenhos em uma unidade de condicionamento de ar que utiliza estas condições operacionais são mostrados na Tabela 9. Para fins de comparação, os desempenhos de R22 e de R4 07C também são mostrados.

Tabela 9 - Substituições para R22 especialmente em unidades de expansão de orifício fixas

Refrigerante	R-22	R4 0?C	1	2	3	4	5
% em p-e-sa de RI 34a			42,2	44,3	4 fi, 3	47,8	4 9, 3
uni. p-eso dê R12S				13	oi	4 9	4 8
			z, e	2,9	z, c	2, P	:
mo;			2,«	1		1,5	1
R.6ÜOa			1,2	o, e	0, 7	0, 9	0, 7

Pressão de descarga (bars)	17, 91	19, 30	16, 0 5	15,78	15,64	15,37	15,27

32/33

Tõmpera t ura de ::rd r qa ( 17)	104,7	92,5	7 8, 3	78,6	78,7	78,9	79, 1
;;c? {si .'iterr.a)	2, 49	2,47	2, 48	2, 48	2,49	2,4 9	2,4 9
Capacidade (kW/m^!)	3067	3172	2 671	2635	2619	25 80	2 566
Deslizamento no evaporador (°C)	0	4,8	4,0	4, 1	3,7	3, 9	4, 1
Deslizamento rto co ndens ado r( Ci	0	4,7	3 8	3, 9	3,7	3, 9	4 , 0

Substituições para R502 na Refrigeração à Baixa Temperatura EXEMPLO 10 [085] Misturas que compreendera os fluidos selecionados entre R125, R143a, Rl34a, RGOOa, R600 e R600a [086] Os desempenhos de várias misturas foram avaliados no ciclo de refrigeração hermético típico daquele utilizado em alguns gabinetes congelados utilizando o programa NIST CYCLE D. As condições de modelagem são fornecidas abaixo.

RENDIMENTO DE REFRIGERAÇÃO OBTIDO 10 kW

EVAPORADOR

Temperatura de evaporação do fluido -35°C de ponto médio

Super-aquecimento 5,0^eC

Queda da pressão na linha de sucção 1,5°C (na temperatura saturada)

CONDENSADOR

Temperatura de condensação do fluido 35,0^eC de ponto médio

Sub-refrigeraçao 5,0°C

Queda da pressão da linha de descarga l,5^eC (na temperatura saturada)

TROCADOR DE CALOR DA UNHA DE LÍQUIDO/

LINHA DE SUCÇÃO Eficiência

0, 3

33/33

COMPRESSOR

Eficiência do motor elétrico

Eficiência isentrópica do compressor Eficiência volumêtrica do compressor POTÊNCIA PARASÍTICA

Ventilador interno e descongelador Ventilador externo

Controles

0, 85 0,7 0, 82

0,3 kW

0,4 kW 0,1 kW [087] Os resultados da análise dos desempenhos na unidade do refrigerador com freezer que utiliza estas condições operacionais sào mostrados na Tabela 9. Para fins de comparação, são fornecidos os desempenhos de R12 e de 134a.

Tabela 10

Re f r ige rânte	R502	R22	1	í.	Á	4	5	6	1	6
% em peso de R125			65	55	60,5	63,9	60, 5	62, 4	60	50
% em peso de R14 3a			3.3	43	37	34	37	35	33, 4	4.3, 4
% era peso era R134a									5	5
% em peso em RêOla			0, 6	0, 6			0, 6	0, 6	0, 9	0, 9
% era. peso era. R600			0,1	0, 7	1	1,2	1	1, 3
1 ern peso era RéOOa			0, i	0,1	1,5	0,9	0,9	0,7	0·,7	0,1
Pressão de descarga {da rsJ	15,46	14,01	1-6,71	16,71	16,76	16,90	16,50	16,46	1 é _t 2. 5	3 6, 13
Temperatura de descarga (°C>	18,8	120, 3	69,3	69, 3	105, 4	104,1	107,3	107, 1	71,2	12, 8
•COT' {sistema)	1, 5«	1, 6?	1,44	1,44	1, 09	1,09	1,08	1,08	1,4 4	1,4 6
Capac:finde ( kWn*. 1	639	83 9	774	174	67 5	67 9	651.	64 7	74 6	152
De s1iιa ment o no evaporador (’o	0, 1	0	1,4	1,4	0, 9	0, β	2,7	2,9	1,9	1,9
De s1i zament o no condensador (*C)	0,0	0	1,7	1,7	0,9	0, β	1, 9	1,0	2, 1	2', 0

1/2

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. COMPOSIÇÃO REFRIGERANTE, caracterizada por consistir, em % em peso, de:

R134a

R125 isopentano butano isobutano

53,2 a 39%

45 a 55%

0,6 a 1%

0,6 a 3%

0,6 a 2 % .
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por consistir em:

Rl34a 47,5 R125 50% isopentano 0, 6% butano 1% isobutano 0, 9% 3. COMPOSIÇÃO, ι

reivindicações 1 a 2, caracterizada por, quando a composição está em um recipiente com vapor e líquido presentes, nem a fase de vapor nem a fase líquida ser inflamável.
4. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por em qualquer momento durante um vazamento de um espaço de vapor em um recipiente, nem a fase líquida nem a fase de vapor ser inflamável.
5. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por em qualquer momento durante um vazamento de uma quantidade de líquido de um nem a fase líquida nem a fase de vapor ser recipiente, inflamável.

COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pela proporção entre

2/2 hidrocarboneto e hidrofluorocarbono na fase de vapor não diferir da proporção equivalente na fase líquida em mais de

40% em equilíbrio a 25°C.
7. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pela proporção não diferir em mais de 30%.
8. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pela proporção não diferir em mais de 20%.
9. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pela proporção entre hidrocarboneto e hidrofluorocarbono na fase de vapor não diferir da composição formulada em mais de 40% em equilíbrio a 25°C.
10. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pela proporção não diferir em mais de 30%.
11. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pela proporção não diferir em mais de 20%.
12. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada por, durante o vazamento de uma quantidade de vapor ou de líquido de um recipiente, a proporção entre hidrocarboneto e hidrofluorocarbono na fase de vapor ou então na fase líquida não diferir da composição formulada em mais de 40% em equilíbrio a 25°C.
13. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pela proporção não diferir em mais de 40%.
14. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pela proporção não diferir em mais de 20%.