ES2955048T3

ES2955048T3 - Refrigerante

Info

Publication number: ES2955048T3
Application number: ES18768787T
Authority: ES
Inventors: Tobias Göpfert; Ullrich Hesse; Christian Haack
Original assignee: Technische Universitaet Dresden; Weiss Technik GmbH
Current assignee: Technische Universitaet Dresden; Weiss Technik GmbH
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2023-11-28
Anticipated expiration: 2038-08-23
Also published as: CN111183201A; DE102017216363A1; DE102017012212A1; JP7539603B2; EP3964556A1; SG11202001938RA; WO2019048250A1; EP3964556B1; EP3786255B1; EP3679109A1; US11584875B2; KR102708097B1; DE102017012211A1; US20210040366A1; JP2020533474A; EP3679109B1; EP3786255A1; ES2965363T3; KR20200051588A

Abstract

La invención se refiere a un refrigerante para un dispositivo de refrigeración (10) con un circuito de refrigeración (11) con al menos un intercambiador de calor (12), en el que el refrigerante experimenta un cambio de fase. El refrigerante es una mezcla de refrigerante de una fracción en masa de dióxido de carbono y una fracción en masa de al menos un componente adicional, siendo la fracción en masa de dióxido de carbono en la mezcla de refrigerante de 10 a 50 por ciento en masa, preferiblemente de 30 a 50 por ciento en masa, y la siendo otro componente pentafluoroetano y/o difluorometano. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Refrigerante

La invención se refiere a un refrigerante para un dispositivo de refrigeración y a una cámara de pruebas con el refrigerante, así como al uso de un refrigerante, en el que el refrigerante para un dispositivo de refrigeración con un circuito de refrigeración con al menos un intercambiador de calor, en el que el refrigerante experimenta un cambio de fase, consiste en una mezcla refrigerante de una porción de masa de dióxido de carbono y una porción de masa de al menos un componente adicional, en el que el componente adicional es pentafluoroetano y difluorometano.

Los refrigerantes de este tipo circulan generalmente dentro de un circuito cerrado de refrigeración de un equipo de refrigeración y experimentan de manera sucesiva diversos cambios de un estado de agregación. Los refrigerantes deben ser de tal naturaleza que se puedan usar en un circuito de refrigeración dentro de la diferencia de temperatura mencionada. En el estado de la técnica se conocen los llamados refrigerantes de una sola sustancia y también las mezclas refrigerantes de al menos dos sustancias. Los refrigerantes se designan de acuerdo con la norma DIN 8960, apartado 6.

Como resultado de las normativas legales, un refrigerante no debe contribuir significativamente al agotamiento de la capa de ozono en la atmósfera o al calentamiento global. Esencialmente, los gases fluorados o las sustancias cloradas no se pueden usar como refrigerantes, por lo que pasan a ser de interés los refrigerantes o los gases naturales. Además, un refrigerante debe ser no inflamable para, entre otras cosas, no complicar el llenado, el envío y el funcionamiento de un circuito de refrigeración debido a las normas de seguridad que haya que cumplir. El uso de un refrigerante inflamable también aumenta el coste de fabricación de un circuito de refrigeración debido a las medidas de diseño que en consecuencia son necesarias. La inflamabilidad se entiende aquí como la propiedad del refrigerante de reaccionar con el oxígeno ambiental para liberar calor. Un refrigerante es inflamable en particular si pertenece a la clase de fuego C según la norma europea EN2 o DIN 378 clases A2, A2L y A3.

Además, un refrigerante debe tener un equivalente de CO₂relativamente bajo, es decir, un potencial relativo de calentamiento global (GWP) debe ser lo más bajo posible para evitar causar daños indirectos al medio ambiente por el refrigerante cuando se libera. El PCA indica cuánto contribuye una masa determinada de un gas de efecto invernadero al calentamiento global, sirviendo el dióxido de carbono como valor de referencia. El valor describe el efecto de calentamiento medio durante un determinado periodo de tiempo, que se establece aquí en 20 años para facilitar la comparación. Para la definición del equivalente relativo de CO₂o GWP, sed remite al Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), Informe de Evaluación, Apéndice 8.A, Tabla 8.A.1.

La desventaja de los refrigerantes con un GWP bajo, por ejemplo < 2500, es que en los intervalos de temperatura relevantes para un circuito de refrigeración, estos refrigerantes tienen a veces una capacidad de refrigeración significativamente reducida en comparación con refrigerantes con un GWP comparativamente más alto. Se puede conseguir un GWP bajo con mezclas de refrigerantes que tengan una porción de masa comparativamente alta de dióxido de carbono, aunque estas mezclas de refrigerantes pueden presentar propiedades zeotrópicas debido a las diferentes sustancias mezcladas, lo que a su vez no resulta deseable en muchos circuitos de refrigeración.

En una mezcla refrigerante zeotrópica, tiene lugar una transición de fase en un intervalo de temperatura, el denominado deslizamiento de temperatura. Se entiende por deslizamiento de temperatura una diferencia entre la temperatura de ebullición y la temperatura del punto de rocío a presión constante. Las mezclas de refrigerantes zeotrópicos suelen contener una elevada porción de masa de un componente no inflamable de la mezcla refrigerante, aunque éste se caracteriza por un GWP comparativamente elevado. El dióxido de carbono parece inicialmente un componente adecuado para una mezcla refrigerante porque no es inflamable y tiene un bajo GWP. Sin embargo, en el caso de una mezcla de dióxido de carbono con otro componente, es esencial que, si el otro componente es combustible, una porción de masa de dióxido de carbono sea comparativamente grande. Sin embargo, esto vuelve a ser desventajoso porque el dióxido de carbono tiene una temperatura de congelación, o punto de congelación, de -56,6 °C, lo que difícilmente permite alcanzar temperaturas de hasta -60 °C con una concentración elevada de dióxido de carbono.

Los refrigerantes también deben ser tan fáciles de usar como sea posible, es decir, no deben requerir ninguna conversión técnica compleja de un sistema de refrigeración. Especialmente en el caso de refrigerantes con un deslizamiento de temperatura > 3 K, es necesario adaptar un elemento de expansión y un intercambiador de calor o un evaporador del circuito de refrigeración en cuestión a la temperatura de evaporación del refrigerante y proporcionar un control correspondiente. También hay que distinguir entre los refrigerantes que están configurados para el funcionamiento estático de un dispositivo de refrigeración, es decir, un dispositivo de refrigeración con una temperatura en el intercambiador de calor o evaporador que es esencialmente constante durante un largo período de tiempo, y un dispositivo de refrigeración dinámico con un cambio de temperatura comparativamente rápido en el intercambiador de calor. Estos dispositivos de refrigeración dinámica se instalan, entre otras cosas, en cámaras de pruebas, por lo que el refrigerante usado debe poder usarse dentro de un amplio intervalo de temperaturas.

Las cámaras de pruebas se usan habitualmente para comprobar las propiedades físicas y/o químicas de los objetos, especialmente de los dispositivos. Por ejemplo, se conocen cámaras de pruebas de temperatura o cámaras de pruebas climáticas en las que se pueden fijar temperaturas en un intervalo de -60 °C a 180 °C. En el caso de las cámaras de pruebas climáticas, también se pueden establecer las condiciones climáticas deseadas, a las que se expone el dispositivo o el material de prueba durante un periodo de tiempo definido. Las cámaras de pruebas de este tipo se configuran regular o parcialmente como un dispositivo móvil, que sólo se conecta a un edificio con las líneas de suministro necesarias e incluye todos los conjuntos necesarios para el control de la temperatura y del aire acondicionado. El control de la temperatura de una cámara de pruebas que contiene el material que se va a probar se realiza habitualmente en un conducto de aire de recirculación dentro de la cámara de pruebas. El conducto de recirculación forma un espacio de tratamiento del aire en el espacio de prueba, en el que se disponen intercambiadores de calor para calentar o enfriar el aire que circula por el conducto de recirculación o en el espacio de prueba. Un ventilador aspira el aire de la sala de pruebas y lo dirige a los respectivos intercambiadores de calor del conducto de recirculación. De este modo, el material de ensayo puede templarse o también someterse a un cambio de temperatura definido. Durante un intervalo de prueba, la temperatura puede variar repetidamente entre una temperatura máxima y una temperatura mínima de la cámara de prueba. Una cámara de pruebas de este tipo es conocida, por ejemplo, del documento EP 0344397 A2 .

El refrigerante que circula en un circuito de refrigeración debe ser tal que se pueda usar en el circuito de refrigeración dentro de la diferencia de temperatura antes mencionada. En particular, una temperatura de punto de rocío del refrigerante no puede ser superior a una temperatura mínima del intervalo de temperaturas del circuito de refrigeración que debe alcanzarse, ya que, de lo contrario, la temperatura mínima no podría alcanzarse cuando el refrigerante se evapora en el intercambiador de calor usado para enfriar el espacio de prueba. La temperatura del punto de rocío de los refrigerantes azeotrópicos se alcanza inmediatamente después del elemento de expansión en el intercambiador de calor. Los circuitos de refrigeración para cámaras de pruebas, en particular, requieren una constancia de temperatura espacial muy alta para lograr un control preciso de la temperatura de la cámara de pruebas, que no puede conseguirse con refrigerantes zeotrópicos, o sólo con limitaciones. En este caso no se puede lograr una alta constancia de la temperatura, ya que la temperatura del punto de rocío, o un punto de rocío del refrigerante zeotrópico, se puede desplazar localmente en la zona del intercambiador de calor en el espacio de prueba en función de una temperatura en el espacio de prueba debido a las diferencias de temperatura. Por lo tanto, se evita el uso de refrigerantes zeotrópicos o con deslizamiento de temperatura en los circuitos de refrigeración de las cámaras de ensayo.

Además, se conocen dispositivos de refrigeración en los que se evapora de manera sucesiva una mezcla refrigerante zeotrópica. Esto significa que los componentes materiales del refrigerante se evaporan uno tras otro a través de un órgano de expansión. Estos sistemas de refrigeración también se denominan sistemas de mezcla en cascada y son adecuados para formar una temperatura baja y esencialmente estática.

Del documento DE 41 16274 A1 se conoce un refrigerante que contiene dióxido de carbono y difluorometano y/o pentafluoroetano como compañeros de mezcla. Entre otras cosas, aquí se especifican porciones de masa del 5 al 50 por ciento en peso de dióxido de carbono y de 25 a 70 por ciento en peso de difluorometano o del 25 al 50 por ciento en peso de pentafluoroetano.

La presente invención tiene como objetivo, por lo tanto, proponer un refrigerante para un dispositivo de refrigeración, una cámara de pruebas con un refrigerante y un uso de un refrigerante con el que se puedan alcanzar temperaturas de hasta al menos -60 °C de una manera segura y respetuosa con el medio ambiente.

Este objetivo se consigue mediante un refrigerante con las características de la reivindicación 1, una cámara de pruebas con las características de la reivindicación 4 y un uso de un refrigerante con las características de la reivindicación 10.

En el refrigerante según la invención para un dispositivo de refrigeración que tiene un circuito de refrigeración con al menos un intercambiador de calor, el refrigerante experimenta un cambio de fase en el intercambiador de calor, en el que el refrigerante es una mezcla de refrigerante que comprende una porción de masa de dióxido de carbono y una porción de masa de al menos un componente adicional, donde la porción de masa de dióxido de carbono en la mezcla refrigerante es del 33 al 38 por ciento en masa, en donde el componente adicional es pentafluoroetano y difluorometano, en donde una porción de masa de pentafluoroetano es del 33,5 al 31 por ciento en masa, y una porción de masa de difluorometano es del 33,5 al 31 por ciento en masa.

El dióxido de carbono (CO2) también se conoce como refrigerante o como componente bajo la designación de R744, pentafluoroetano (C₂HF₅) bajo la designación de R125 y difluorometano (CH₂F₂) bajo la designación de R32, trifluoroetileno bajo la designación de R1123, 1,1-difluoroeteno (C₂H₂F₂) bajo la designación de R-1132a, fluoroeteno (C₂H₃F) bajo la designación de R1141 según DIN 8960 en su última versión modificada antes de la fecha de prioridad de la solicitud.

Según la invención, se proporciona una mezcla refrigerante de dióxido de carbono y uno o más refrigerantes fluorados, que tienen un GWP bajo y son no inflamables o hasta cierto punto inflamables. La proporción de dióxido de carbono debe ser lo más baja posible, ya que de lo contrario el punto de congelación de la mezcla refrigerante aumenta con el incremento de la proporción másica de dióxido de carbono. Sin embargo, una menor porción de masa de dióxido de carbono reduce el efecto reductor del GWP del dióxido de carbono.

Los refrigerantes parcialmente fluorados, por ejemplo, tienen un GWP significativamente mayor que el dióxido de carbono, aunque también tienen un efecto ignífugo mejorado. El pentafluoroetano y el difluorometano, en particular, contienen una cantidad significativa de átomos de flúor, lo que da lugar a un PCA elevado de manera no deseable. Sorprendentemente, sin embargo, se ha descubierto que se puede conseguir un GWP suficientemente bajo, es decir, por ejemplo < 150, con una mezcla refrigerante con una porción de masa de dióxido de carbono del 33 al 38 por ciento en masa con pentafluoroetano y difluorometano. También se ha demostrado que el efecto ignífugo del pentafluoroetano es comparativamente mayor que el del dióxido de carbono. Añadiendo difluorometano como tercer componente de la mezcla refrigerante, también se pueden reducir las propiedades negativas del pentafluoroetano y el dióxido de carbono. Por ejemplo, una mezcla de refrigerante con pentafluoroetano y difluorometano se clasifica como no inflamable. Al mismo tiempo, el difluorometano con dióxido de carbono tiene una temperatura de congelación más baja que con pentafluoroetano. En consecuencia, se puede alcanzar una temperatura de congelación más baja con una mezcla de pentafluoroetano, difluorometano y dióxido de carbono que con pentafluoroetano y dióxido de carbono solos. De este modo, el difluorometano reduce significativamente el punto de congelación de la mezcla refrigerante, por lo que se requiere una determinada porción de masa de dióxido de carbono para que la mezcla refrigerante no sea inflamable. Al mismo tiempo, sin embargo, el difluorometano produce una alta temperatura final de compresión, razón por la cual el difluorometano es sólo de idoneidad limitada como único socio de mezcla para el dióxido de carbono. El pentafluoroetano no puede reducir el punto de congelación de la mezcla refrigerante tanto como el difluorometano, pero tiene un mayor efecto retardante de la llama en comparación con el dióxido de carbono, lo que resulta ventajoso.

El dióxido de carbono es particularmente miscible con pentafluoroetano y/o difluorometano cuando la porción de masa de dióxido de carbono en la mezcla refrigerante es del 31 al 46 por ciento en masa. Se puede disminuir la temperatura de congelación de la mezcla refrigerante añadiendo los componentes mencionados. La reducción puede ajustarse de tal manera que el punto de congelación de la mezcla refrigerante sea inferior a la temperatura de evaporación deseada y, al mismo tiempo, la presión de vapor asociada a la temperatura de evaporación pueda estar por encima o sólo ligeramente por debajo de la presión ambiente.

El pentofluoroetano no es inflamable, por lo que todas las mezclas con él y dióxido de carbono tampoco lo son. La reducción del punto de congelación es menos pronunciada en comparación con el difluorometano y el R1123. Su GWP de 3150 es significativamente superior al de otros posibles componentes. Por lo tanto, también se puede sustituirlo parcialmente por otras sustancias en la mezcla refrigerante para reducir el GWP de la mezcla refrigerante. El efecto ignífugo del pentofluoroetano es mayor que el del dióxido de carbono, por lo que se puede reducir la porción de masa de dióxido de carbono en la mezcla refrigerante, lo que disminuye aún más el punto de congelación y sigue garantizando la no inflamabilidad pero aumenta el GWP.

El difluorometano puede ser descrito como una molécula pequeña, lo que en las mismas condiciones técnicas conduce a una temperatura de compresión final más elevada para el difluorometano en comparación con moléculas más grandes y pesadas, tales como el pentofluoroetano. Los refrigerantes R410A y R410B presentan temperaturas finales de compresión más bajas que el difluorometano, por lo que son especialmente adecuados como compañeros de mezcla con el dióxido de carbono.

En otra forma de realización, el refrigerante puede tener una porción de masa de dióxido de carbono del 35 por ciento en masa, una porción de masa de pentafluoroetano del 32,5 por ciento en masa y una porción de masa de difluorometano del 32,5 por ciento en masa. Por lo tanto, la mezcla de refrigerante puede estar formada únicamente por tres componentes. Una porción de masa de los componentes difluorometano y pentafluoroetano es entonces la misma. Como se ha descrito anteriormente, una mezcla de dióxido de carbono con pentafluoroetano y difluorometano ha demostrado ser especialmente ventajosa. Esta mezcla refrigerante puede tener un deslizamiento de temperatura > 7 K a presiones de evaporación en torno a 1 bar. Además, esta mezcla de refrigerantes provoca una reducción del punto de congelación, que depende de la concentración. Por lo tanto, pueden resultar mezclas de refrigerantes inflamables y no inflamables para aplicaciones a diferentes temperaturas si las porciones de masa se desvían de las porciones de masa especificadas.

Además, una porción de masa de dióxido de carbono puede ser del 35 por ciento en masa y una porción de masa de refrigerante R410A puede ser del 65 por ciento en masa. El refrigerante R410A contiene partes iguales en masa de pentafluoroetano y difluorometano. El refrigerante R410A se encuentra fácilmente disponible en el mercado como mezcla refrigerante ya formada, de modo que el refrigerante puede formarse de forma económica y sencilla simplemente mezclando dióxido de carbono con R410A.

En la tabla siguiente, el Ejemplo 4 es un refrigerante según las formas de realización descritas anteriormente.

CuadroTabla

La cámara de pruebas para el acondicionamiento de aire según la invención comprende una cámara de pruebas que puede cerrarse frente al entorno y está aislada térmicamente para recibir el material de prueba, y un dispositivo de atemperación para controlar la temperatura de la cámara de pruebas, siendo posible generar una temperatura en un intervalo de temperatura de -60 °C a 180 °C dentro de la cámara de pruebas mediante el dispositivo de atemperación, teniendo el dispositivo de atemperación un dispositivo de refrigeración con un circuito de refrigeración con un refrigerante según la invención, un intercambiador de calor, un compresor, un condensador y un órgano de expansión. Para las ventajas de la cámara de pruebas según la invención, se hace referencia a la descripción de las ventajas del refrigerante según la invención.

Por medio del dispositivo de control de temperatura, se puede formar dentro del espacio de prueba una temperatura en un intervalo de temperatura de -60 °C a 180 °C, preferentemente de -80 °C a 180 °C, particularmente preferentemente de -100 °C a 180 °C. A diferencia de un sistema de cascada mixta, aquí el refrigerante puede evaporarse con todos los componentes de sustancias que contiene al mismo tiempo a través del elemento de expansión. Dado que el punto de congelación del dióxido de carbono es de -56,6 °C, las mezclas refrigerantes que contienen una gran proporción másica de dióxido de carbono ya no son adecuadas, en principio, para alcanzar temperaturas inferiores a -56,6 °C. Sin embargo, usando el refrigerante según la invención, es posible alcanzar una temperatura de punto de rocío del refrigerante inferior a -60 °C.

El circuito de refrigeración puede tener un intercambiador de calor interno, en donde el intercambiador de calor interno puede estar conectado a un lado de alta presión del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del órgano de expansión y aguas abajo del condensador, y a un lado de baja presión del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del compresor y aguas abajo del intercambiador de calor. Usando el intercambiador de calor interno y enfriando de este modo el refrigerante licuado del lado de alta presión, se pueden alcanzar fácilmente temperaturas inferiores a -56 °C. En este caso, la temperatura de evaporación del refrigerante enfriado mediante el intercambiador de calor interno se puede reducir en el elemento de expansión con respecto a la temperatura de evaporación de un refrigerante no enfriado. De este modo, la capacidad de refrigeración transferida desde el lado de baja presión al lado de alta presión a través del intercambiador de calor interno se puede usar al menos parcialmente, preferentemente de forma exclusiva, para reducir la temperatura de evaporación del refrigerante en el elemento de expansión. Además, sólo es posible usar un refrigerante zeotrópico con un deslizamiento de temperatura porque la ubicación de la temperatura del punto de rocío del refrigerante o el punto de rocío del refrigerante puede entonces desplazarse hacia el intercambiador de calor interno. Debido al deslizamiento de la temperatura del refrigerante zeotrópico, la temperatura del punto de rocío alcanzada del refrigerante puede ser comparativamente alta e impedir así una mayor refrigeración del intercambiador de calor.

Por lo tanto, sólo una parte del refrigerante puede evaporarse en el intercambiador de calor y la parte que no se puede usar de la porción de vapor húmedo del refrigerante se puede transferir al intercambiador de calor interno. En definitiva, esto permite usar refrigerantes con una porción de masa de dióxido de carbono, que por un lado son respetuosos con el medio ambiente, pero por otro tienen propiedades zeotrópicas, para la formación de bajas temperaturas en una sala de pruebas. Si parte del deslizamiento de temperatura o parte del vapor húmedo del refrigerante se transfiere del intercambiador de calor de la sala de pruebas al intercambiador de calor interno, también es posible conseguir una constancia de temperatura comparativamente mejorada con el refrigerante zeotrópico. De este modo, la potencia frigorífica suministrada a través del intercambiador de calor sólo puede generarse dentro de una sección del deslizamiento de temperatura, de tal modo que un desplazamiento del punto de rocío del refrigerante en el circuito de refrigeración apenas puede influir en la constancia de la temperatura del intercambiador de calor. También se puede prever que aquí sólo se use un único intercambiador de calor para refrigerar un medio, en este caso el aire de la cámara de pruebas.

El intercambiador de calor puede dimensionarse de tal manera que el refrigerante sólo pueda evaporarse parcialmente en el intercambiador de calor. Esto tiene la ventaja de que el punto de rocío o la ubicación de la temperatura del punto de rocío del refrigerante se pueden desplazar fuera del intercambiador de calor y dentro del intercambiador de calor interno. Debido a un deslizamiento de temperatura del refrigerante zeotrópico, en el intercambiador de calor durante la evaporación parcial del refrigerante se alcanza una temperatura más baja que durante la evaporación posterior restante del refrigerante en el intercambiador de calor interno.

En una forma de realización de la cámara de pruebas, el intercambiador de calor puede estar situado en la cámara de pruebas. Además, el intercambiador de calor puede situarse en un espacio de tratamiento de aire de la cámara de pruebas para que el aire circulado por un ventilador pueda entrar en contacto con un intercambiador de calor. Esto permite enfriar directamente un volumen de aire circulante de la sala de pruebas mediante el dispositivo de refrigeración a través del intercambiador de calor de la sala de pruebas. La cámara de pruebas puede entonces tener el circuito de refrigeración como un único circuito de refrigeración. El circuito de refrigeración se conecta directamente a la sala de pruebas.

En otra forma de realización de la cámara de pruebas, el condensador puede diseñarse como intercambiador de calor en cascada de otro circuito de refrigeración del dispositivo de refrigeración. Por consiguiente, la cámara de pruebas puede tener al menos dos circuitos de refrigeración, en los que el circuito de refrigeración puede formar una segunda etapa del dispositivo de refrigeración y otro circuito de refrigeración, que se encuentra aguas arriba del circuito de refrigeración, puede formar una primera etapa del dispositivo de refrigeración. El condensador sirve entonces como intercambiador de calor en cascada o intercambiador de calor para el circuito de refrigeración. En esta frma de realización de una cámara de pruebas, es posible formar temperaturas particularmente bajas en el espacio de pruebas.

El dispositivo de control de temperatura puede tener un dispositivo de calentamiento con un calentador y un intercambiador de calor de calentamiento en la cámara de prueba. El dispositivo de calentamiento puede ser, por ejemplo, un calentador de resistencia eléctrica que calienta el intercambiador de calor de calentamiento de tal manera que es posible llevar a cabo un aumento de la temperatura en la cámara de prueba a través del intercambiador de calor de calentamiento. Si el intercambiador de calor y el intercambiador de calor de calentamiento se pueden controlar específicamente mediante un dispositivo de control para enfriar o calentar el aire que circula en la prueba, se puede formar una temperatura en el intervalo de temperatura especificado anteriormente dentro de la cámara de prueba mediante el dispositivo de control de temperatura. Se puede formar una constancia temporal de temperatura de ±1 K, preferentemente de ±0,3 K a ±0,5 K o menos ±0,3 K durante un intervalo de prueba en la cámara de prueba independientemente del elemento de prueba o de un estado de funcionamiento del elemento de prueba. Se entiende por intervalo de ensayo un período de un ensayo completo durante el cual el material de ensayo se expone a una temperatura o condición climática sustancialmente constante. El intercambiador de calor de calefacción puede combinarse con el intercambiador de calor del circuito de refrigeración de tal manera que se forme un cuerpo intercambiador de calor común, a través del cual pueda fluir el refrigerante y que disponga de elementos calefactores de un calentador de resistencia eléctrica. El condensador puede diseñarse con refrigeración por aire o por agua u otro líquido refrigerante. En principio, el condensador puede enfriarse con cualquier fluido adecuado. Es esencial que la carga térmica que se acumula en el condensador se disipe mediante refrigeración por aire o refrigeración por agua, de forma que el refrigerante pueda condensarse hasta quedar completamente licuado.

En el circuito de refrigeración puede formarse una primera derivación con al menos un segundo órgano de expansión controlable, en donde la primera derivación se puede conectar al circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del intercambiador de calor interno y aguas abajo del condensador, en pudiéndose formar la primera derivación como refrigeración suplementaria interna controlable. De este modo, la primera derivación puede formar un dispositivo de reinyección de refrigerante. En consecuencia, el refrigerante puede ser suministrado desde el segundo elemento de expansión controlable en el intercambiador de calor interno en el lado de baja presión. La primera derivación se puede conectar entonces al lado de baja presión del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del intercambiador de calor interno y aguas abajo del intercambiador de calor. El refrigerante enfriado o reducido en temperatura por el segundo elemento de expansión puede entonces pasar a través del intercambiador de calor interno y aumentar el enfriamiento del refrigerante en el lado de alta presión del intercambiador de calor interno. Esto también permite controlar con mayor precisión la capacidad de refrigeración del intercambiador de calor interno.

En el circuito de refrigeración se puede formar una segunda derivación con al menos un tercer órgano de expansión, la segunda derivación puentea el órgano de expansión en la dirección de flujo aguas abajo del condensador y aguas arriba del intercambiador de calor interno, en el que el refrigerante puede dosificarse a través del tercer órgano de expansión de manera que pueda controlarse una temperatura del gas de aspiración y/o una presión del gas de aspiración del refrigerante en el lado de baja presión del circuito de refrigeración aguas arriba del compresor. Entre otras cosas, esto puede evitar que el compresor, que puede ser un compresor, se sobrecaliente y se dañe. En consecuencia, el refrigerante gaseoso situado aguas arriba del compresor puede enfriarse a través de la segunda derivación accionando el tercer órgano de expansión mediante la dosificación de refrigerante todavía líquido. El tercer elemento de expansión puede ser accionado por un dispositivo de control, que a su vez está acoplado a un sensor de presión y/o temperatura en un circuito de refrigeración aguas arriba del compresor. Es particularmente ventajoso si se puede establecer una temperatura del gas de aspiración de < 30 °C a través de la segunda derivación. También se puede dosificar el refrigerante de forma que se pueda controlar el tiempo de funcionamiento del compresor. En principio, es desventajoso que el compresor se encienda y apague muchas veces. La vida útil de un compresor puede prolongarse si está en funcionamiento durante periodos de tiempo más largos. A través de la segunda derivación, se puede conducir un refrigerante más allá del elemento de expansión o del condensador, por ejemplo, para retrasar una parada automática del compresor y prolongar el tiempo de funcionamiento del compresor.

En el circuito de refrigeración se puede formar una derivación adicional con al menos un órgano de expansión adicional, la derivación adicional puentea el compresor en la dirección de flujo aguas abajo del compresor y aguas arriba del condensador de tal manera que se puede controlar una temperatura del gas de aspiración y/o una presión del gas de aspiración del refrigerante en el lado de baja presión del circuito de refrigeración aguas arriba del compresor, y/o que se puede compensar una diferencia de presión entre el lado de alta presión y un lado de baja presión del circuito de refrigeración. La segunda derivación puede estar equipada además con una válvula regulable o controlable, por ejemplo una electroválvula. Mediante la conexión del lado de alta presión y el lado de baja presión a través del elemento de expansión adicional, puede garantizarse que, en caso de parada del sistema, el refrigerante gaseoso comprimido de este modo fluya gradualmente desde el lado de alta presión al lado de baja presión del circuito de refrigeración. De este modo se garantiza una igualación gradual de la presión entre el lado de alta presión y el lado de baja presión, incluso cuando el elemento de expansión está cerrado. Una sección transversal del elemento de expansión adicional puede ser dimensionada de tal manera que un desbordamiento del refrigerante del lado de alta presión al lado de baja presión sólo tenga un efecto insignificante en el funcionamiento normal del dispositivo de refrigeración. No obstante, se puede prever que el refrigerante gaseoso antes del compresor se enfríe dosificando el refrigerante líquido a través de la derivación adicional.

El intercambiador de calor interno puede ser configurado, además, como una sección de subenfriamiento o un intercambiador de calor, en particular un intercambiador de calor de placas. La sección de subenfriamiento ya puede estar formada por dos secciones de tuberías contiguas del circuito de refrigeración.

El órgano de expansión puede comprender un elemento de mariposa y una válvula solenoide, por lo que se puede dosificar el refrigerante a través del elemento de mariposa y la válvula solenoide. El elemento estrangulador puede ser una válvula ajustable o un capilar a través del cual pasa el refrigerante por medio de la electroválvula. A su vez, la electroválvula puede accionarse mediante un dispositivo de control.

El dispositivo de control de la temperatura también puede comprender un dispositivo de control con al menos un sensor de presión y/o al menos un sensor de temperatura en el circuito de refrigeración, en donde una electroválvula puede ser accionada mediante el dispositivo de control en función de una temperatura o de una presión medidas. El dispositivo de control puede incluir medios de procesamiento de datos que procesan conjuntos de datos procedentes de sensores y controlan las electroválvulas. El control de una función del dispositivo de refrigeración puede entonces adaptarse también al refrigerante usado, por ejemplo mediante un programa informático correspondiente. Además, el dispositivo de control puede señalar un fallo de funcionamiento y, si es necesario, provocar la parada de la cámara de pruebas para proteger la cámara de pruebas y el material de prueba de daños debidos a condiciones de funcionamiento críticas o indeseables de la cámara de pruebas.

En el uso según la invención de un refrigerante que consiste en una mezcla refrigerante de una porción de masa de dióxido de carbono del 33 al 38 por ciento en masa y una porción de masa de al menos un componente adicional, en el que el componente adicional es pentafluoroetano y difluorometano, en el que una porción de masa de pentafluoroetano es del 33,5 al 31 por ciento en masa y una porción de masa de difluorometano es del 33,5 al 31 por ciento en masa, el refrigerante se usa para acondicionar el aire en un espacio de pruebas, que puede cerrarse con respecto a su entorno y que está aislada térmicamente, de una cámara de pruebas para recibir material de prueba, formándose dentro del espacio de pruebas una temperatura en un intervalo de temperaturas de -60 °C a 180 °C, preferentemente de -70 °C a 180 °C, particularmente preferente de -80 °C a 180 °C, mediante un dispositivo de refrigeración de un dispositivo de control de temperatura de la cámara de pruebas, que tiene un circuito de refrigeración con el refrigerante, un intercambiador de calor, un compresor, un condensador y un órgano de expansión.

El refrigerante puede enfriarse mediante un intercambiador de calor interno del circuito de refrigeración, conectado a un lado de alta presión del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del órgano de expansión y aguas abajo del condensador, y a un lado de baja presión del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del compresor y aguas abajo del intercambiador de calor, del lado de alta presión, en donde el enfriamiento del refrigerante del lado de alta presión mediante el intercambiador de calor interno se puede usar para reducir una temperatura de evaporación en el órgano de expansión. Durante la reducción de la temperatura de evaporación del refrigerante del lado de alta presión, se puede mantener constante una presión de aspiración del refrigerante del lado de baja presión. En este caso, no es absolutamente necesario realizar mayores esfuerzos en términos de tecnología del sistema, por ejemplo, la regulación suplementaria de la presión de aspiración, así como la regulación de la unidad de expansión en función de la presión de aspiración. En particular, el compresor también puede funcionar a una capacidad constante, independientemente de un estado de funcionamiento del circuito de refrigeración. Especialmente cuando las bombas de pistón se usan como compresores, es esencial que estén en uso durante largos periodos de tiempo y a velocidad constante para conseguir una larga vida útil.

El refrigerante del lado de alta presión puede ser enfriado por el refrigerante del lado de baja presión a una presión de aspiración constante en el lado de baja presión por medio del intercambiador de calor interno. En consecuencia, el refrigerante puede evaporarse en una trayectoria de evaporación del circuito de refrigeración desde el elemento de expansión hasta el intercambiador de calor interno, inclusive, a una presión de aspiración constante. A la presión de aspiración constante o a la presión de evaporación del refrigerante, el refrigerante puede entonces evaporarse desde el elemento de expansión con una temperatura de evaporación baja hasta el intercambiador de calor interno con una temperatura de evaporación alta según el deslizamiento de temperatura del refrigerante. La temperatura del punto de rocío resultante del deslizamiento de la temperatura puede ser superior a la temperatura del medio a enfriar o del aire de la cámara de pruebas. Tan pronto como la temperatura de evaporación del refrigerante a la misma presión de aspiración se corresponde con la temperatura del aire a enfriar en el espacio de prueba, no se puede conseguir más enfriamiento del aire. Sin embargo, la temperatura del punto de rocío alcanzada en el intercambiador de calor adicional sigue siendo inferior a la temperatura del líquido del refrigerante en el lado de alta presión del intercambiador de calor interno, de tal modo que la temperatura del líquido del refrigerante puede reducirse aún más. De este modo, se puede reducir la temperatura de evaporación después del elemento de expansión sin modificar la presión de aspiración, con lo que se consigue una mayor refrigeración del aire de la cámara de pruebas.

De este modo, una primera porción del refrigerante que pasa a través del órgano de expansión puede evaporarse en el intercambiador de calor y una segunda porción del refrigerante puede evaporarse en el intercambiador de calor interno. Una sección de evaporación del circuito de refrigeración, dentro de la cual se evapora el refrigerante, se puede extender desde el elemento de expansión hasta el intercambiador de calor interno. En este caso, la trayectoria de evaporación puede discurrir a través del intercambiador de calor interno, por lo que un punto de rocío del refrigerante puede situarse preferentemente en una salida del intercambiador de calor interno, aguas arriba del compresor en la dirección del flujo. Una relación entre la primera cantidad parcial y la segunda cantidad parcial puede cambiar durante el funcionamiento del circuito de refrigeración en función de una temperatura en el espacio de prueba o en el intercambiador de calor. Por ejemplo, una diferencia de temperatura comparativamente grande entre la temperatura del intercambiador de calor y una temperatura en el espacio de prueba puede dar lugar a un calentamiento acelerado del refrigerante en el intercambiador de calor, lo que conduce a un desplazamiento del punto de rocío del refrigerante hasta una entrada del intercambiador de calor interno o una salida del intercambiador de calor en la dirección del flujo antes del compresor. Este desplazamiento del punto de rocío puede tolerarse siempre que no se forme una temperatura comparativamente baja o una temperatura objetivo en el espacio de prueba. Si la temperatura del intercambiador de calor se aproxima a la temperatura de la sala de pruebas, se produce un desplazamiento del punto de rocío y, por lo tanto, un aumento de la segunda cantidad parcial con respecto a la primera cantidad parcial del refrigerante.

La reducción de la temperatura de evaporación del refrigerante del lado de alta presión puede ser autorregulable. Dependiendo de la temperatura en el intercambiador de calor, el refrigerante que ya no se evapora puede salir de él en la dirección del flujo, ya que en este caso la temperatura en el intercambiador de calor ya no es suficiente para generar un cambio de fase del refrigerante. De este modo, el vapor húmedo o el refrigerante líquido se vuelven a evaporar en el intercambiador de calor interno, ya que la diferencia de temperatura entre el lado de alta presión y el lado de baja presión siempre puede ser mayor que en el intercambiador de calor. Si, mediante el intercambiador de calor interno, se reduce una temperatura del refrigerante líquido aguas arriba del elemento de expansión mediante el intercambio de calor en el intercambiador de calor interno, aumenta la densidad de energía del refrigerante aguas arriba del elemento de expansión y la diferencia de temperatura que se puede alcanzar de este modo en el intercambiador de calor. En principio, no es necesario regular la interacción del elemento de expansión, el intercambiador de calor y el intercambiador de calor interno.

Es especialmente ventajoso que el dispositivo de refrigeración funcione exclusivamente por debajo del punto crítico del refrigerante. Si la unidad de refrigeración funciona por debajo del punto triple del refrigerante, se puede excluir un estado supercrítico del refrigerante. En ese caso, tampoco es necesario diseñar el dispositivo de refrigeración para que funcione en estado supercrítico, lo que ahorra costes de realización del dispositivo de refrigeración.

También la presión de aspiración constante se puede mantener en particular durante una reducción de la temperatura de evaporación del refrigerante del lado de alta presión por el intercambiador de calor interno. Por consiguiente, el enfriamiento del refrigerante del lado de alta presión a través del intercambiador de calor interno también se puede usar, al menos parcial o exclusivamente, para reducir una temperatura de evaporación del refrigerante en el elemento de expansión.

Una temperatura de punto de rocío del refrigerante puede ser superior a una temperatura mínima del intervalo de temperaturas. En las cámaras de ensayo conocidas de la técnica anterior, entonces con dicho refrigerante ya no es posible formar la temperatura mínima del intervalo de temperatura en la cámara de ensayo, sino una temperatura mínima comparativamente más alta, que corresponde esencialmente a la temperatura del punto de rocío del refrigerante. En la cámara de pruebas según la invención, sin embargo, se puede usar un refrigerante cuya temperatura de punto de rocío sea superior a una temperatura mínima alcanzable del intervalo de temperaturas, ya que se puede enfriar el refrigerante licuado en el lado de alta presión mediante el intercambiador de calor interno, de tal modo que una temperatura de evaporación del refrigerante en el elemento de expansión puede ser comparativamente inferior.

El refrigerante se puede evaporar a una presión de aspiración o de evaporación en un intervalo de presión de 0,3 a 5 bares absolutos. El uso del refrigerante dentro de este intervalo de presión permite una realización rentable del circuito de refrigeración, ya que entonces no se requieren conjuntos y componentes especiales y estables a la presión para formar el lado de baja presión del circuito de refrigeración.

Además, se puede condensar el refrigerante a una presión de condensación en un intervalo de presión de 5 a 35 bares absolutos. También en este caso, la parte de alta presión puede ser realizada con conjuntos y componentes que no tengan que adaptarse a presiones comparativamente más altas.

Además, el refrigerante usado puede tener un deslizamiento de temperatura de > 10 K, preferentemente de > 15 K, más preferentemente de > 18 K. El deslizamiento de la temperatura del refrigerante no debe ser superior a 20 K para que un sistema de refrigeración pueda funcionar con sensatez.

El refrigerante usado puede tener un equivalente relativo de CO₂, basado en 20 años, de < 2500, preferentemente < 1500, particularmente preferente < 500. En consecuencia, el refrigerante puede ser menos nocivo para el medio ambiente.

El refrigerante usado no puede ser inflamable. Si el refrigerante no es inflamable, es posible diseñar el circuito de refrigeración y, en particular, una cámara de pruebas, de una manera más rentable, ya que no es necesario adoptar precauciones de seguridad especiales con respecto a la inflamabilidad del refrigerante. En ese caso, el refrigerante puede, como mínimo, no pertenecer a la clase de fuego C y/o al grupo de seguridad de refrigerantes A1. Además, el envío o el transporte del circuito de refrigeración se simplifica porque el circuito de refrigeración puede llenarse con refrigerante antes del transporte, independientemente del modo de transporte. En el caso de refrigerante inflamable, el llenado sólo puede ser posible durante la puesta en marcha en el lugar de instalación. Además, si existen fuentes de ignición, es posible usar el refrigerante no inflamable.

Otras formas de realización de un uso resultan de las descripciones de características de las reivindicaciones dependientes que remiten a la reivindicación 1 del dispositivo.

A continuación, se explican con más detalle formas de realización preferentes de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

Se muestra:

Fig. 1 un diagrama presión-entalpia para un refrigerante;

Fig. 2 una representación esquemática de una primera forma de realización de un dispositivo de refrigeración; Fig. 3 una representación esquemática de una segunda forma de realización de un dispositivo de refrigeración; Fig. 4 una representación esquemática de una tercera forma de realización de un dispositivo de refrigeración; Fig. 5 una representación esquemática de una cuarta forma de realización de un dispositivo de refrigeración; Fig. 6 una representación esquemática de una quinta forma de realización de un dispositivo de refrigeración.

La Fig. 2 muestra una primera forma de realización de un dispositivo de refrigeración 10 de una cámara de pruebas que no se muestra aquí con más detalle. El dispositivo de refrigeración 10 comprende un circuito de refrigeración 11 con un refrigerante, un intercambiador de calor 12, un compresor 13 y un condensador 14, así como un órgano de expansión 15. En este caso, el condensador 14 se enfría mediante otro circuito de refrigeración 16. El intercambiador de calor 12 está dispuesto en un espacio de prueba de la cámara de pruebas que no se muestra aquí. Además, el circuito de refrigeración 11 tiene un lado de alta presión 17 y un lado de baja presión 18 a los que está conectado un intercambiador de calor interno 19.

La Fig. 1 muestra un diagrama de presión-entalpía (diagrama log p/h) para el refrigerante que circula en el circuito de refrigeración 11, que es un refrigerante zeotrópico. Partiendo de la posición A, según una sinopsis de las Figs.

1 y 2 , el refrigerante es aspirado y comprimido aguas arriba del compresor 13, de tal modo que se alcanza una presión correspondiente a la posición B en la dirección de flujo aguas abajo del compresor 13. El refrigerante se comprime mediante el compresor 13 y posteriormente se licua en el condensador 14 según la posición C. El refrigerante pasa a través del intercambiador de calor interno 19 en el lado de alta presión 17 y se enfría aún más en él de modo que se alcanza la posición C' en la dirección del flujo aguas arriba del elemento de expansión 15. Con la ayuda del intercambiador de calor interno 19, la parte del área de vapor húmedo (posiciones E a E') que no se puede usar en el intercambiador de calor 12 se puede usar para reducir aún más una temperatura del refrigerante (posiciones C' a C). El refrigerante se expande en el elemento de expansión 15 (posiciones C' a D') y se condensa parcialmente en el intercambiador de calor 12 (posiciones D' a E). A continuación, el vapor húmedo del refrigerante entra en el intercambiador de calor interno 19 en el lado de baja presión 18, donde el refrigerante se vuelve a evaporar hasta la temperatura del punto de rocío o el punto de rocío del refrigerante en la posición E'. Por lo tanto, una primera sección 20 de una sección de evaporación 22 del refrigerante atraviesa el intercambiador de calor 12, mientras que una segunda sección 21 de la sección de evaporación 22 atraviesa el intercambiador de calor interno 19. Aquí es esencial que una presión de aspiración del compresor 13 en el lado de baja presión 18 se mantenga constante en la sección de evaporación 22, incluso si cambia la temperatura de evaporación en el elemento de expansión 15.

El refrigerante es una mezcla refrigerante que comprende una porción de masa de dióxido de carbono del 33 al 38 por ciento en masa y una porción de masa de al menos un componente adicional, donde el componente adicional es pentafluoroetano y difluorometano. En principio, es posible usar el refrigerante 4 enumerado en la tabla anterior en el circuito de refrigeración 11 y en los circuitos de refrigeración descritos a continuación.

La Fig. 3 muestra una representación esquemática de una forma de realización más sencilla de un dispositivo de refrigeración 23, en la que el dispositivo de refrigeración 23 está configurado para autorregularse. El dispositivo de refrigeración comprende un circuito de refrigeración 24 con un intercambiador de calor 25, un compresor 26, un condensador 27, un órgano de expansión 28 y un intercambiador de calor interno 29. Dependiendo de la temperatura en el intercambiador de calor 25, el refrigerante evaporado incompletamente escapa del intercambiador de calor 25 porque la temperatura en el intercambiador de calor 25, o en un espacio de prueba no mostrado aquí, ya no es suficiente para generar un cambio de fase. En este caso, el refrigerante líquido se sigue evaporando en el intercambiador de calor interno 29, ya que aquí la diferencia de temperatura debe ser siempre mayor que en el intercambiador de calor 25. Tan pronto como la temperatura del refrigerante líquido aguas arriba del elemento de expansión 28 se ha reducido debido al intercambio de calor en el intercambiador de calor interno 29, aumenta la densidad de energía y, por lo tanto, la diferencia de temperatura que se puede alcanzar en el intercambiador de calor 25. El dispositivo de refrigeración 23 no requiere un control complejo con sensores, etc.

La Fig .4 muestra un dispositivo de refrigeración 30 que, a diferencia del dispositivo de refrigeración de la Fig. 3 , está formado por un primer bypass 31 y una segunda derivación 32. Un segundo órgano de expansión 33 controlable está dispuesto en la primera derivación 31, por lo que la primera derivación 31 está configurada como refrigeración suplementaria interna 34. La primera derivación 31 está conectada al circuito de refrigeración 24 directamente aguas abajo del condensador 27 y aguas arriba del intercambiador de calor interno 29, así como aguas abajo del intercambiador de calor 25 y aguas arriba del intercambiador de calor interno 29. De este modo, la primera derivación 31 une el órgano de expansión 28 con el intercambiador de calor 25, lo que permite suministrar refrigerante evaporado al intercambiador de calor interno 29 a través del segundo órgano de expansión 33. Un flujo másico de gas de admisión que se dirige al intercambiador de calor interno 29 puede ser enfriado adicionalmente con ayuda de la primera derivación 31 en caso de temperaturas elevadas del gas de admisión, que pueden surgir a través del intercambiador de calor 25. Esto garantiza que no se produzca evaporación de refrigerante antes del órgano de expansión. Mediante la primera derivación 31 es posible reaccionar a casos de carga cambiantes del dispositivo de refrigeración 30. La segunda derivación 32 tiene un tercer órgano de expansión 35 y está conectada al circuito de refrigeración 24 aguas abajo del condensador 27 y aguas arriba del intercambiador de calor interno 29 y aguas abajo del intercambiador de calor interno 29 y aguas arriba del compresor 26. Esto permite reducir un flujo másico de gas de admisión antes del compresor 26 a través de la segunda derivación 32 hasta tal punto que se evitan temperaturas finales de compresión inadmisiblemente altas.

La fig. 5 muestra un dispositivo de refrigeración 36 que, a diferencia del dispositivo de refrigeración de la fig. 4 , dispone de otro circuito de refrigeración 37. El circuito de refrigeración adicional 37 se usa para refrigerar un condensador 38 de un circuito de refrigeración 39. El condensador 38 está configurado aquí como un intercambiador de calor en cascada 40. El circuito de refrigeración 39 también tiene otra derivación 41 con otro órgano de expansión 42. La derivación adicional 41 está conectada al circuito de refrigeración 39 aguas abajo del compresor 26 y aguas arriba del condensador 38 y aguas abajo del intercambiador de calor interno 29 y aguas arriba del compresor 26 en la dirección de flujo del circuito de refrigeración 39. A través de la derivación adicional 41, el refrigerante que aún no se ha licuado, pero que ha sido comprimido, puede fluir hacia atrás, delante del compresor 26, lo que permite controlar la temperatura del gas de aspiración y/o la presión del gas de aspiración del refrigerante.

La fig. 6 muestra un dispositivo de refrigeración 30 con un circuito de refrigeración 44 y otro circuito de refrigeración 45 y, en particular, un intercambiador de calor interno 46 en el circuito de refrigeración 44. Un intercambiador de calor 47 está dispuesto aquí en un espacio de ensayo aislado térmicamente de una cámara de ensayo, que no se muestra.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Refrigerante para un dispositivo de refrigeración (10, 23, 30, 36, 43) con un circuito de refrigeración (11, 24, 39, 44) con al menos un intercambiador de calor (12, 25, 47) en el que el refrigerante experimenta un cambio de fase, en donde el refrigerante es una mezcla refrigerante de una proporción másica de dióxido de carbono (CO₂) y una proporción másica de al menos un componente adicional siendo el componente adicional pentafluoroetano (C²HF⁵) y difluorometano (CH²F²),

caracterizado

porque la porción de masa de dióxido de carbono en la mezcla refrigerante es del 33 al 38 por ciento en masa, siendo la porción de masa de pentafluoroetano del 33,5 al 31 por ciento en masa, y siendo la porción de masa de difluorometano del 33,5 al 31 por ciento en masa.

2. Refrigerante según la reivindicación 1,

caracterizado

porque una porción de masa de dióxido de carbono es del 35 por ciento en masa, una porción de masa de pentafluoroetano es del 32,5 por ciento en masa y una porción de masa de difluorometano es del 32,5 por ciento en masa.

3. Refrigerante según las reivindicaciones 1 o 2,

caracterizado

porque una porción de masa de dióxido de carbono es del 35 por ciento en masa y una porción de masa de refrigerante R410A es del 65 por ciento en masa.

4. Cámara de ensayo para acondicionamiento de aire, que comprende una cámara de ensayo, que puede cerrarse frente a su entorno y está aislada térmicamente, para recibir material de ensayo, y un dispositivo de atemperación para controlar la temperatura de la cámara de ensayo, siendo posible establecer una temperatura en un intervalo de temperatura de -60 °C a 180 °C dentro de la cámara de ensayo mediante el dispositivo de atemperación, en donde el dispositivo de control de temperatura tiene un dispositivo de refrigeración (10, 23, 30, 36, 43) con un circuito de refrigeración (11, 24, 39, 44) con un refrigerante según una de las reivindicaciones anteriores, un intercambiador de calor (12, 25, 47), un compresor (13, 26), un condensador (14, 27, 38) y un órgano de expansión (15, 28).

5. Cámara de pruebas según la reivindicación 4,

caracterizada

porque el circuito de refrigeración (11, 24, 39, 44) presenta un intercambiador de calor interno (19, 29, 46), estando dispuesto el intercambiador de calor interno en un lado de alta presión (17) del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del órgano de expansión (15, 28) y aguas abajo del condensador (14, 27, 38), y en un lado de baja presión (18) del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del compresor (13, 26) y aguas abajo del intercambiador de calor (12, 25, 47).

6. Cámara de pruebas según las reivindicaciones 4 o 5,

caracterizada

porque el intercambiador de calor (12, 25, 47) está dimensionado de tal manera que el refrigerante sólo puede evaporarse parcialmente en el intercambiador de calor.

7. Cámara de pruebas según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6,

caracterizada

porque el condensador (14, 27, 38) está configurado como un intercambiador de calor en cascada (40) de otro circuito de refrigeración (36, 43) del dispositivo de refrigeración.

8. Cámara de pruebas según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7,

caracterizada

porque el dispositivo de control de temperatura presenta un dispositivo de calentamiento con un calentador y un intercambiador de calor de calentamiento en la cámara de pruebas.

9. Cámara de pruebas según una de las reivindicaciones 4 a 8,

caracterizada

porque en el circuito de refrigeración (24, 39, 44) se forma un primer bypass (31) con al menos un segundo órgano de expansión regulable (33) , estando la primera derivación conectado al circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del intercambiador de calor interno (29, 46) y aguas abajo del condensador (27, 38), estando la primera derivación configurada como refrigeración suplementaria interna regulable (34).

10. Uso de un refrigerante consistente en una mezcla refrigerante de una porción de masa de dióxido de carbono (CO₂) del 33 al 38 por ciento en masa y una porción de masa de al menos un componente adicional, en donde el componente adicional es pentafluoroetano (C₂HF₅) y difluorometano (CH₂F₂), en donde una porción de masa de pentafluoroetano es del 33,5 al 31 por ciento en masa, y una porción de masa de difluorometano es del 33,5 al 31 por ciento en masa, para acondicionar el aire en una cámara de pruebas, que se puede cerrar frente a su entorno y está aislada térmicamente, de una cámara de pruebas para alojar material de prueba, en donde mediante un dispositivo de refrigeración (10, 23, 30, 36, 43) de un dispositivo de control de temperatura de la cámara de pruebas, con un circuito de refrigeración (11, 24, 39, 44) con el refrigerante, un intercambiador de calor (12, 25, 47), un compresor (13, 26), un condensador (14, 27, 38) y un órgano de expansión (15, 25, 28), se establece dentro de la cámara de pruebas una temperatura en un intervalo de temperatura de -60 °C a 180 °C, preferentemente de -70 °C a 180 °C, de manera particularmente preferente de -80 °C a 180 °C.

11. Uso según la reivindicación 10,

caracterizado

porque mediante un intercambiador de calor interno (19, 29, 46) del circuito de refrigeración (11, 24, 39, 44), conectado a un lado de alta presión (17) del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del órgano de expansión (15, 25, 28) y aguas abajo del condensador (14, 27, 38), y en un lado de baja presión (18) del circuito de refrigeración en una dirección de flujo aguas arriba del compresor (13, 26) y aguas abajo del intercambiador de calor (12, 25, 47), el refrigerante del lado de alta presión se enfría, usándose el enfriamiento del refrigerante del lado de alta presión mediante el intercambiador de calor interno para bajar una temperatura de evaporación en el órgano de expansión.

12. Uso según las reivindicación 10 u 11,

caracterizado

porque el refrigerante del lado de alta presión (17) es enfriado por el refrigerante del lado de baja presión (18) a una presión de aspiración constante en el lado de baja presión mediante el intercambiador de calor interno (19, 29, 46).