ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩИЕ КОМПОЗИЦИИ Российский патент 2015 года по МПК C09K3/30 C09K5/04 C08J9/14 

Изобретение относится к теплопередающим композициям и, в частности, к теплопередающим композициям, которые могут быть использованы в качестве замены существующих холодильных агентов, таких как R-134a, R-152a, R-1234yf, R-22, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R507 и R-404a.

Перечисление или обсуждение какого-либо ранее опубликованного документа или любого первоисточника в настоящем описании не должны рассматриваться, как признание того, что документ или первоисточник являются частью уровня техники или являются общеизвестными.

Хорошо известны механические системы охлаждения и соответствующие теплообменники, такие как тепловые насосы и системы кондиционирования. В таких системах холодильный агент испаряется при низком давлении, забирая тепло из окружающей зоны. Затем получающийся пар компримируют и подают в конденсатор, где пар конденсируется и отдает тепло второй зоне, причем конденсат возвращается через дроссельный вентиль в испаритель, завершая таким образом цикл. Механическую энергию, необходимую для компримирования пара и перекачки жидкости, получают, например, от электромотора или двигателя внутреннего сгорания.

В дополнение к подходящей точке кипения и высокой скрытой теплоте испарения, предпочтительные свойства холодильного агента включают низкую токсичность, невоспламеняемость, отсутствие коррозионной активности, высокую стабильность и отсутствие нежелательного запаха. Другими желательными свойствами являются легкая сжимаемость при давлении менее 25 бар, низкая температура нагнетания при компримировании, высокая хладопроизводительность, высокая производительность (высокий холодильный коэффициент) и давление в испарителе более 1 бара при желательной температуре испарения.

Дихлордифторметан (холодильный агент R-12) обладает подходящей комбинацией свойств и был много лет наиболее широко используемым холодильным агентом. Из-за общей обеспокоенности тем фактом, что полностью и частично галогенированные хлорфторуглероды разрушают защитный озоновый слой земли, имеется общее соглашение, что их изготовление и использование должны быть сильно ограничены и, в конечном счете, постепенно полностью прекращены. Использование дихлордифторметана было постепенно сокращено в 1990-ых.

Хлордифторметан (R-22) был введен как замена R-12 из-за его более низкого потенциала разрушения озонового слоя. В связи с обеспокоенностью тем, что R-22 является эффективным парниковым газом, его использование также постепенно сокращается.

Хотя теплообменники того типа, к которым имеет отношение настоящее изобретение, являются по существу закрытыми системами, утечки холодильного агента в атмосферу могут произойти из-за утечки во время работы оборудования или во время его обслуживания. Поэтому важно заменить полностью и частично галогенированные хлорфтороуглеродные холодильные агенты материалами с нулевым потенциалом разрушения озонового слоя.

В дополнение к возможности разрушения озонового слоя было сделано предположение, что существенные концентрации галогенуглеродных холодильных агентов в атмосфере могут способствовать глобальному потеплению (так называемый парниковый эффект). Поэтому желательно использовать холодильные агенты с относительно коротким временем жизни в атмосфере из-за способности реагировать с другими компонентами атмосферы, такими как гидроксильные радикалы, или из-за их быстрого разрушения в фотолитических процессах.

Холодильные агенты R-410A и R-407 (включая R-407A, R-407B и R-407C) были введены как холодильные агенты для замены R-22. Однако и R-22, и R-410A, и R-407 имеют высокий потенциал глобального потепления (GWP, также известный как потенциал парникового эффекта).

1,1,1,2-Тетрафторметан (холодильный агент R-134a) был введен как холодильный агент для замены R-12. Однако несмотря на отсутствие существенного потенциала разрушения озона, GWP R-134a составляет 1300. Было бы желательно найти замену для R-134a с более низким GWP.

R-152a (1,1-дифторэтан) был предложен как альтернатива R-134a. Он несколько более эффективен, чем R-134a и обладает потенциалом парникового эффекта 120. Однако воспламеняемость R-152a представляется слишком высокой для, например, разрешения его безопасного использования в мобильных системах кондиционирования воздуха. В частности, его нижняя точка воспламенения на воздухе и его энергия воспламенения слишком низки, а его скорость распространения пламени слишком высока.

Таким образом, существует потребность в создании альтернативных холодильных агентов с улучшенными свойствами, такими как низкая воспламеняемость. Химия сгорания фторуглерода сложна и непредсказуема. Далеко не всегда добавление негорючего фторуглерода к горючим фторуглеродам уменьшает воспламеняемость жидкости или уменьшает диапазон взрываемости смесей в воздухе. Например, авторы установили, что если негорючий R-134a смешать с горючим R-152a, нижняя точка воспламенения смеси меняется совершенно непредсказуемым образом. Ситуация представляется еще более сложной и менее предсказуемой, если рассматривать тройные или четверные композиции.

Также существует потребность в создании альтернативных холодильных агентов, которые могут быть использованы в существующих устройствах, таких как устройства охлаждения, с незначительной их модификацией или вовсе без нее.

R-1234yf (2,3,3,3-тетрафторпропен) был предложен как возможный альтернативный холодильный агент для замены R-134a в определенных областях, в частности, передвижных кондиционерах или тепловых насосах. Его GWP составляет около 4. R-1234yf является горючим, но его характеристики воспламеняемости обычно рассматриваются как приемлемые для некоторых областей применения, включая мобильное кондиционирование воздуха или тепловые насосы. В частности при сравнении с R-152a у него более высокая нижняя точка воспламенения, его минимальная энергия воспламенения выше, а скорость распространения пламени в воздухе значительно ниже, чем у R-152a.

Воздействие на окружающую среду при работе систем кондиционирования воздуха или охлаждения, в смысле выбросов парниковых газов, следует рассматривать не только в плане "прямого" GWP холодильного агента, но также и в плане так называемых "непрямых" выбросов, означая выбросы диоксида углерода, образующегося при потреблении электричества или топлива при работе системы. Разработаны несколько показателей этого суммарного GWP, включая те, которое известны как анализ общего коэффициента эквивалентного потепления (TEWI) или выбросов диоксида углерода за срок эксплуатации (LCCP). Оба из этих показателя включают оценку влияния GWP холодильного агента и энергетической эффективности на общий вклад в потепление.

Было установлено, что энергоотдача и хладопроизводительность R-1234yf значительно ниже, чем у R-134a, и, кроме того, было установлено, что R-1234yf в жидком состоянии характеризуется повышенным падением давления в трубах и теплообменниках. В результате этого для того, чтобы использовать R-1234yf и достигнуть энергетической эффективности и хладопроизводительности, эквивалентной R-134a, требуются повышенная сложность оборудования и больший размер системы труб, что приводит к увеличению непрямых выбросов, связанным с оборудованием. Кроме того, производство R-1234yf представляется более сложным и менее эффективным в использовании сырья (фторированние и хлорированние), чем в случае R-134a. Таким образом, использование R-1234yf вместо R-134a приведет к большему потреблению сырья и к большим непрямым выбросам парниковых газов, чем в случае R-134a.

Некоторые существующие технологии, разработанные для R-134a, могут не подходить даже для пониженной воспламеняемости некоторых теплопередающих композиций (любая композиция с GWP менее 150, как полагают, является до некоторой степени воспламеняемой).

Поэтому основная цель настоящего изобретения состоит в создании теплопередающей композиции, которая является пригодной для индивидуального применения или подходящей в качестве замены существующих хладагентов, которая должна иметь пониженный GWP, но при этом, желательно, имела бы производительность и энергетическую эффективность (которые удобно выражать "коэффициентом полезного действия") в пределах 10% от величин, например, достигаемых при использовании существующих холодильных агентов (например, R-134a, R-152a, R-1234yf, R-22, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R507 и R-404a), и, предпочтительно, в пределах менее чем 10% (например, около 5%) от этих величин. В известном уровне техники такие различия свойств жидкостей обычно могут быть скомпенсированы модернизацией оборудования и изменением эксплуатационных характеристик системы. Кроме того, в идеале композиция должна обладать пониженной токсичностью и приемлемой горючестью.

Целью изобретения является преодоление вышеуказанных недостатков путем создания теплопередающей композиции, включающей транс-1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze(E)), фторэтан (R-161) и третий компонент, выбранный из дифторметана (R-32) и/или 1,1-дифторэтана (R-152a). Далее она будет обозначаться как композиция по изобретению, если не оговорено иное.

Все химикаты, описанные в заявке, являются коммерчески доступными. Например, фторсодержащие химикаты могут быть получены от Apollo Scientific (UK).

В соответствии с использованием в настоящем документе все количества в %, указанные в упоминаемых здесь композициях, выражены в массовых процентах относительно общей массы композиций, если не оговорено иное.

Обычно композиции по изобретению включают до около 30% масс. третьего компонента.

Соответственно, композиции по изобретению включают до около 30% масс. R-161.

Соответственно, композиции по изобретению содержат около 2-30% масс. R-32, около 2-30% масс. R-161 и около 60-94% масс. R-1234ze(E).

В одном аспекте композиции по изобретению состоят по существу из R-1234ze(E), R-161 и третьего компонента, выбранного из R-32 и/или R-152a.

Под термином "состоять по существу из" подразумевается, что композиции по изобретению по существу не содержат других компонентов, в частности, дополнительных (гидро)(фтор)соединений (например, (гидио)(фтор)алканов или (гидро)(фтор)алкенов), известных, как подходящие для использования в теплопередающих композициях. Термин "состоять из" включается в значение термина "состоять по существу из".

Для исключения неопределенности любая композиция по изобретению, описанная в настоящем документе, включая композиции с точно определенным количеством компонентов, может состоять по существу из (или состоять из) компонентов, определенных в этих композициях.

В предпочтительном варианте осуществления третий компонент выбран из R-32 или R-152a.

В одном варианте осуществления композиции по изобретению включают, предпочтительно состоят по существу из R-1234ze(E), R-161 и R-32 (то есть тройная смесь R-1234ze(E)/R-161/R-32).

Подходящие смеси R-1234ze(E)/R-161/R-32 содержат около 5-30% масс. R-161, около 2-12% масс. R-32 и около 58-93% масс. R-1234ze(E).

Предпочтительно смеси R-1234ze(E)/R-161/R-32 содержат около 5-25% масс. R-161, около 3-12% масс. R-32 и около 63-92% масс. R-1234ze(E).

Преимущественно смеси R-1234ze(E)/R-161/R-32 содержат около 5-20% масс. R-161, около 4-12% масс. R-32 и около 68-91% масс. R-1234ze(E).

Другая предпочтительная группа смесей R-1234ze(E)/R-161/R-32 содержит около 5-15% масс. R-161, около 6-12% масс. R-32 и около 73-89% масс. R-1234ze(E).

В другом варианте осуществлении композиции по изобретению включают, предпочтительно состоят по существу из R-1234ze(E), R-161 и R-152a (то есть тройная смесь R-1234ze(E)/R-161/R-152a).

Подходящие смеси R-1234ze(E)/R-161/R-152a содержат около 2-20% масс. R-161, около 5-30% масс. R-152a и около 50-93% масс. R-1234ze(E).

Предпочтительная группа смесей R-1234ze(E)/R-161/R-152a содержит около 2-16% масс. R-161, около 5-30% масс. R-152a и около 54-93% масс. R-1234ze(E).

Преимущественно смеси R-1234ze(E)/R-161/R-152a содержат около 10-20% масс. R-161, около 5-25% масс. R-152a и около 55-85% масс. R-1234ze(E).

Соответственно, смеси R-1234ze(E)/R-161/R-152a содержат около 12-20% масс. R-161, около 5-20% масс. R-152a и около 60-83% масс. R-1234ze(E).

Другая предпочтительная группа смесей R-1234ze(E)/R-161/R-152a содержит около 14-20% масс. R-161, около 5-15% масс. R-152a и около 65-81% масс. R-1234ze(E).

Преимущественно, смеси R-1234ze(E)/R-161/R-152a содержат около 16-20% масс. R-161, около 5-12% масс. R-152a и около 68-79% масс. R-1234ze(E).

Для исключения неопределенности следует понимать, что указанные верхние и нижние значения диапазонов количества компонентов в композициях по изобретению могут меняться любым образом, при условии, что получающиеся диапазоны входят в объем притязаний изобретения.

В одном варианте осуществления композиции по изобретению дополнительно содержат 1,1,1,2-тетрафторэтан (R-134a). Таким образом, композиции по изобретению могут включать R-1234ze(E); R-161; третий компонент, выбранный из дифторметана R-32 и/или R-152a; и R-134a. R-134a обычно включают для снижения воспламеняемости композиций по изобретению.

Если R-134a присутствует, то получающиеся композиции обычно содержат около 50% масс. R-134a, предпочтительно около 25-40% масс. R-134a. Остаток композиции будет содержать R-161, R-1234ze(E) и R-32/R-152a соответственно в тех же предпочтительных пропорциях, как описано выше.

Например, смесь R-1234ze(E)/R-161/R-32/R-134a может содержать около 2-15% масс. R-32, около 5-15% масс. R-161, около 25-50% R-134a и остаток R-1234ze(E).

Если доля R-134a в смеси R-1234ze(E)/R-161/R-32/R-134 составляет около 40% масс., то остаток композиции обычно содержит около 2-8% масс. R-32, около 5-12% масс. R-161 и остальное R-1234ze(E).

Смесь R-1234ze(E)/R-161/R-152a/R-134a может содержать около 5-15% масс. R-152а, около 5-15% масс. R-161, около 25-50% R-134a и остальное - R-1234ze(E).

Если доля R-134a в смеси R-1234ze(E)/R-161/R-152a/R-134a составляет около 40% масс., то остаток композиции обычно содержит около 5-10% масс. R-152a, около 5-10% масс. R-161 и остальное - R-1234ze(E).

Одна предпочтительная область применения жидкостей по изобретению - это применение в системах автомобильного кондиционирования воздуха и тепловых насосах, установленных в электрических и гибридных транспортных средствах, где для обогрева салона может потребоваться система а/с (система кондиционирования воздуха),, действующая как тепловой насос в зимних условиях. Известно, что для успешной работы такого автомобильного теплового насоса у холодильного агента должны быть более высокая летучесть и теплоемкость по сравнению с R-134a, предпочтительно такие, чтобы давление паров холодильного агента было выше 1 бар при -30°C. Это ограничение вызвано необходимостью работы оборудования в качестве теплового насоса в окружающих условиях, соответствующих зимним условиям Северной Америки или Европы.

Тройные и четверные композиции по изобретению, включающие и R-32, и R-161 с общим содержанием (R-32 и R-161) более около 11% масс., как было установлено, характеризуются давлением паров более 100 кПа при 30°C и, следовательно, являются особенно полезными.

Обычно композиции изобретения, которые содержат R-134a, являются невоспламеняющимися при температуре испытания 60°C с использованием методики ASHRAE 34.

Композиции по изобретению преимущественно по существу не содержат R-1225 (пентафторпропена), по существу не содержат R-1225ye (1,2,3,3,3-пентафторпропена) или R-1225zc (1,1,3,3,3-пентафторпропена), которые могут быть токсичными.

Под "по существу без" подразумевается, что композиции по изобретению содержат 0,5% масс. или менее указанных компонентов, предпочтительно 0,1% или менее относительно общей массы композиции.

Композиции по изобретению могут по существу не содержать:

(I), 2,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234yf)

(II) цис-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze (Z)), и/или

(III) 3,3,3-тетрафторпропена (R-1243zf).

Композиции по изобретению обладают нулевым потенциалом разложения озона.

Предпочтительно GWP композиции по изобретению (например, тех, которые являются холодильными агентами для замены R-134a, R-1234yf или R-152a) составляет менее 1300, предпочтительно менее 1000, более предпочтительно менее 500, 400, 300 или 200, в частности менее 150 или 100, а в некоторых случаях даже менее 50. Если не оговорено иное, в настоящем документе используются значения GWP TAR (третий оценочный доклад) IPCC (межправительственная комиссия по изменению климата).

Преимущественно композиции имеют пониженную огнеопасность по сравнению с индивидуальными горючими компонентами композиций, например, R-161, R-32 и/или R-152а. Предпочтительно композиции имеют пониженную огнеопасность по сравнению с R-1234yf.

В одном аспекте композиции имеют одну или большее число из следующих свойств: (а) повышенная нижняя точка воспламенения; (b) повышенная энергия воспламенения или (с) пониженная скорость распространения пламени по сравнению с R-161, R-32, R-152a или R-1234yf.

Воспламеняемость может быть определена в соответствии с стандартом ASHRAE Standard 34, включая ASTM Е-681 с методикой испытания из Приложения 34р, датированного 2004, полное содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки.

В некоторых областях применения отсутствует необходимость классификации рецептур как невоспламеняющихся в соответствии с методом испытания ASHRAE 34; можно разработать жидкости, точка воспламенения которых будут достаточно понижена на воздухе, чтобы придать им безопасность при использовании, например, если физически будет невозможно получить огнеопасную смесь при протечке агента для зарядки холодильного оборудования в окружающую среду. Авторами было обнаружено, что эффект добавления R-1234ze(E) и R-32/R-152a к огнеопасному холодильному агенту R-161 должен изменить воспламеняемость в смесях с воздухом именно таким образом.

Температурный гистерезис, который можно рассматривать как разницу между температурами точки начала кипения и точкой росы зеотропной (не-азеотропной) смеси при постоянном давлении, является характеристикой холодильного агента; если необходимо заменить жидкость смесью, то часто предпочтительно, чтобы альтернативная жидкость имела такой же или сниженный гистерезис. В осуществлении изобретения композиции являются зеотропными.

Соответственно, температурный гистерезис (в испарителе) композиций по изобретению составляет меньше приблизительно 10 К, предпочтительно меньше приблизительно 5 К.

Предпочтительно объемная хладопроизводительность композиций по изобретению составляет по меньшей мере 85% известного жидкого холодильного агента, который предполагается заменить, предпочтительно по меньшей мере 90% или даже по меньшей мере 95%.

Обычно объемная хладопроизводительность композиций по изобретению составляет по меньшей мере 90% хладопроизводительности R-1234yf. Предпочтительно хладопроизводительность композиций по изобретению составляет по меньшей мере 95% хладопроизводительности R-1234yf, например, от около 95 до около 120% хладопроизводительности R-1234yf.

В одном варианте осуществления кпд цикла (холодильный коэффициент, СОР) композиций по изобретению находится в пределах приблизительно 5% или лучше от СОР заменяемого холодильного агента.

Преимущественно температура композиций по изобретению на выходе из компрессора находится в пределах приблизительно 15 К от температуры на выходе из компрессора заменяемого холодильного агента, предпочтительно в пределах приблизительно 10 К или даже приблизительно 5 К.

Энергоотдача композиций по изобретению предпочтительно составляет по меньшей мере 95% (предпочтительно по меньшей мере 98%) от R-134a при равных условиях, при этом с пониженными или эквивалентными характеристиками падения давления и с хладопроизводительностью 95% или выше от значения хладопроизводительности для R-134a. Преимущественно энергоотдача композиций выше и характеристики падения давления ниже, чем у R-134a при равных условиях. Преимущественно энергоотдача и характеристики падения давления композиций лучше, чем у одного R-1234.

Теплопередающие композиции по изобретению являются подходящими для использования в существующих конструкциях оборудования и являются совместимыми со всеми классами смазочных материалов, используемых в настоящее время с традиционными холодильными агентами HFC. Опционально их можно стабилизировать или сделать совместимыми с минеральными маслами при помощи соответствующих добавок.

Предпочтительно, когда композиция по изобретению используется в теплообменном оборудовании, она скомбинирована со смазочным материалом.

Предпочтительно смазочный материал выбран из группы, состоящей из минерального масла, силиконового масла, полиалкилбензолов (PABs), сложных эфиров полиспиртов (POEs), полиалкиленгликолей (PAGs), сложных эфиров полиалкиленгликолей (сложные эфиры PAG), простых поливиниловых эфиров (PVEs), поли(альфа-олефинов) и их комбинаций.

Преимущественно смазочный материал дополнительно включает стабилизатор.

Предпочтительно стабилизатор выбран из группы, состоящей из соединений на основе диенов, фосфатов, фенольных соединений и эпоксидов, и их смесей.

Преимущественно композиция по изобретению может быть объединена с антипиреном.

Преимущественно антипирен выбран из группы, состоящей из три-(2-хлорэтил)-фосфата, (хлорпропил)фосфата, три-(2,3-дибромпропил)фосфата, три-(1,3-дихлорпропил)фосфата, диаммоний фосфата, различных галогенированных ароматических соединений, оксида сурьмы, гидроксида алюминия, поливинилхлорида, фторированного йодуглерода, фторированного бромуглерода, трифторйодметана, перфторалкиламинов, бромфторалкиламинов и их смесей.

Предпочтительно теплопередающая композиция является композицией холодильного агента.

В одном варианте осуществления изобретение относится к теплообменнику, включающему композицию по изобретению.

Предпочтительно теплообменник является холодильным аппаратом.

Преимущественно теплообменник выбран из группы, состоящей из автомобильных систем кондиционирования воздуха, бытовых систем кондиционирования воздуха, коммерческих систем кондиционирования воздуха, бытовых холодильных систем, бытовых морозильных систем, коммерческих холодильных систем, коммерческих морозильных систем, холодильных систем кондиционирования воздуха, холодильных систем холодильников и коммерческих или бытовых тепловых насосов. Предпочтительно теплообменник является холодильным аппаратом или системой кондиционирования.

Преимущественно теплообменник содержит компрессор центробежного типа.

Изобретение также относится к использованию композиции по изобретению в теплообменнике в соответствии с описанием.

Согласно дополнительному аспекту изобретения описывается вспенивающий агент, включающее композицию по изобретению.

Согласно другому аспекту изобретения описывается вспениваемая композиция, включающая один или более компонентов, способных образовывать пену, а также композицию по изобретению.

Предпочтительно один или более компонентов, способных образовывать пену, выбраны из полиуретанов, термопластических полимеров и смол, таких как полистирол и эпоксидные смолы.

Согласно дополнительному аспекту изобретения описывается пена, получаемая из вспениваемой композиции по изобретению.

Предпочтительно пена включает композицию по изобретению.

Согласно другому аспекту изобретения описывается пригодная к распылению композиция, включающая распыляемый материал и пропеллент, включающий композицию по изобретению.

Согласно дополнительному аспекту изобретения описывается способ охлаждения изделия, который включает конденсацию композиции по изобретению и последующее испарение указанной композиции вблизи от охлаждаемого изделия.

Согласно другому аспекту изобретения описывается способ нагрева изделия, который включает конденсацию композиции по изобретению вблизи от нагреваемого изделия и последующее испарение указанной композиции.

Согласно дополнительному аспекту изобретения описывается способ экстракции вещества из биомассы, включающий контактирование биомассы с растворителем, включающим композицию по изобретению, и отделение вещества от растворителя.

Согласно другому аспекту изобретения описывается способ очистки изделия, включающий контактирование изделия с растворителем, включающим композицию по изобретению.

Согласно дополнительному аспекту изобретения описывается способ экстракции материала из водного раствора, включающий контактирование водного раствора с растворителем, включающим композицию по изобретению, и отделение вещества от растворителя.

Согласно другому аспекту изобретения описывается способ экстракции материала из дисперсной твердой матрицы, включающий контактирование дисперсной твердой матрицы с растворителем, включающим композицию по изобретению, и отделение вещества от растворителя.

Согласно дополнительному аспекту изобретения описывается механическое устройство для получения энергии, содержащее композицию по изобретению.

Предпочтительно механическое устройство для получения энергии адаптировано для использования цикла Ранкина или его модификации для получения работы из тепла.

Согласно другому аспекту изобретения описывается способ модификации теплообменника, включающий стадию удаления существующей теплопередающей жидкости и введения композиции по изобретению. Предпочтительно теплообменник является холодильной установкой или (стационарной) системой кондиционирования воздуха. Преимущественно способ дополнительно включает стадию получения квоты на выброс парниковых газов (например, диоксида углерода).

Согласно вышеописанному способу модификации теплообменника, имеющаяся теплопередающая жидкость может быть полностью удалена из теплообменника до введения композиции по изобретению. Имеющаяся теплопередающая жидкость также может быть частично удалена из теплообменника с последующим введением композиции по изобретению.

В другом варианте осуществления, в котором имеющаяся теплопередающая жидкость является R-134a, и композиция по изобретению содержит R134a, R-1234ze(E), R-161 и третий компонент, выбранный из R-32, R-152a и их смесей (и дополнительные компоненты, такие как смазочный материал, стабилизатор или антипирен), R-1234ze(E), R-161, R-32 и/или R-152a и т.д., могут быть добавлены к R-134a в теплообменнике, формируя таким образом композиции по изобретению и теплообменники по изобретению in situ. Некоторая часть существующего R-134a может быть удалена из теплообменника до добавления R-1234ze(E), R-161, R-32 и/или R-152a и т.д. для облегчения добавления компонентов композиций изобретения в необходимых пропорциях.

Таким образом, изобретение относится к способу приготовления композиции и/или теплообменника по изобретению, включающему введение R-1234ze(E), R-161 и третьего компонента, выбранного из R-32, R-152a и их смесей, и дополнительных компонентов, таких как смазочные материалы, стабилизатор или антипирен в теплообменник, содержащий имеющуюся теплопередающую жидкость, которая является R-134a. Необязательно по меньшей мере часть R-134a удаляют из теплообменника до введения R-1234ze(E), R-161, R-32 и/или R-152a и т.д.

Конечно, композиции по изобретению также быть могут приготовлены простым смешиванием R-1234ze(E), R-161, третьего компонента, выбранного из R-32, R-152a и их смесей, необязательно R-134a (и дополнительных компонентов, таких как смазочные материалы, стабилизатор или антипирен) в необходимых пропорциях. Композиции затем могут быть введены в теплообменник (или использоваться любым другим способом, как определено в настоящем документе), который не содержит R-134a или какой-либо другой известной теплопередающей жидкости, например, устройство, из которого были удалены R-134a или любая другая известная теплопередающая жидкость.

В дополнительном аспекте изобретения описывается способ снижения воздействия на окружающую среду в результате использования продукта, включающего известные соединение или композицию, включающий по меньшей мере частичную замену существующего соединения или композиции композицией по изобретению. Предпочтительно этот способ включает стадию получения квоты на выброс парниковых газов.

В воздействие на окружающую среду авторы включают получение и выброс парниковых газов при использовании продукта.

Как указано выше, это воздействие на окружающую среду можно рассматривать как включающее не только те выбросы соединений или композиций, которые оказывают существенное воздействие на окружающую среду при утечке или других потерях, но также и включающее выброс диоксида углерода, вызванного потреблением энергии устройством за период его эксплуатации. Такое воздействие на окружающую среду может быть определено количественно показателем, известным как общий коэффициент эквивалентного потепления (TEWI). Этот показатель используется в количественной оценке воздействия на окружающую среду данного холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха, включая, например, холодильные системы магазинов (см., например, http://en.wikipedia.org/wiki/Total_equivalent_warming_impact).

Воздействие на окружающую среду далее можно рассматривать как включающее выброс парниковых газов, появляющихся в результате синтеза и изготовления соединений или композиций. В этом случае выбросы при производстве добавляют к потреблению энергии и прямым потерям для получения показателя, известного как выбросы диоксида углерода за срок эксплуатации (LCCP, см. например http://www.sae.org/events/aars/presentations/2007papasavva.pdf). Показатель LCCP часто используется при оценке воздействия на окружающую среду автомобильных систем кондиционирования воздуха.

Квота(ы) на выбросы предоставляются за уменьшение выбросов загрязнений, которые способствуют глобальному потеплению и могут быть, например, внесены в банк, обменены или проданы. Они традиционно выражены в эквивалентном количестве диоксида углерода. Таким образом, если предотвращены выбросы 1 кг R-134a, то может быть представлена квота на выбросы, эквивалентные 1×1300=1300 кг CO₂.

В другом варианте осуществления изобретения предложен способ получения квоты(квот) на выброс парниковых газов, включающий (i) замену известного соединения или композиции композицией по изобретению, где GWP композиции по изобретению ниже, чем GWP известного соединения или композиции; и (ii) получение квоты на выброс парниковых газов за указанную стадию замены.

В предпочтительном варианте осуществления использование композиции по изобретению приводит к оборудованию с более низким общим коэффициентом эквивалентного потепления и/или более низким выбросам диоксида углерода за срок эксплуатации, чем те, что были бы достигнуты с использованием известного соединения или композиции.

Эти способы могут быть осуществлены с любым подходящим продуктом, например, в области кондиционирования, охлаждения (например, низко- и среднетемпературное охлаждение), теплопередачи, пенообразователей, аэрозолей или способных к распылению пропеллентов, газообразных диэлектриков, криохирургии, ветеринарии, стоматологии, тушении огня, пламегасителей, растворителей (например, носители вкусовых ароматизирующих веществ и ароматизаторы), чистящих средств, пневматических звуковых сигналов, пневматического оружия, местных анестезирующих средств и применений для объемного расширения. Предпочтительно областью использования является кондиционирование или охлаждение.

Примеры подходящих продуктов включают теплообменники, пенообразователи, вспениваемые композиции, способные к распылению композиции, растворители и механические устройства для получения энергии. В предпочтительном варианте осуществления продукт является теплообменником, например холодильным устройством или установкой кондиционирования.

Воздействие на окружающую среду, выраженное как GWP и/или TEWI и/или LCCP, известных соединений или композиций выше, чем у композиций по изобретению, которыми их заменяют. Известные соединение или композиция могут включать фторуглеродные соединения, такие как перфтор-, гидрофтор-, хлорфтор- или гидрохлорфторуглеродные соединения или они могут включать фторированный олефин.

Предпочтительно известное соединение или композиция является теплопередающей композицией, такой как холодильный агент. Примеры холодильных агентов, которые могут быть заменены, включают R-134a, R-152a, R-1234yf, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R507, R-22 и R-404A. Композиции по изобретению являются, в частности, подходящими для замены R-134a, R-152a или R-1234yf.

Любое количество известного соединения или композиции может быть заменено с целью снижения воздействия на окружающую среду. Это может зависеть от воздействия на окружающую среду известного заменяемого соединения или композиции и воздействия на окружающую среду заменяющей композиции по изобретению. Предпочтительно известные соединение или композиции в продукте полностью заменяются композицией по изобретению.

Изобретение проиллюстрировано следующими не ограничивающими примерами.

Примеры

Характеристики смесей R-32/R-161/R-1234ze и R-152a/R-161/R-1234ze

Характеристики выбранных тройных композиций по изобретению оценивают по модели термодинамических свойств с привлечением идеализированного парокомпрессионного цикла. Термодинамическая модель использует уравнение состояния Пенг Робинсона, чтобы представить свойства паровой фазы и равновесия смесей жидкость-пар, с полиномиальной корреляцией изменения энтальпии идеального газа каждого компонента смеси от температуры. Принципы применения этого уравнения состояния к моделям термодинамических свойств и равновесия жидкость пар, объяснены более полно в The Properties of Gases and Liquids (5^th edition) by BE Poling, JM Prausnitz and JM O'Connell pub. McGraw Hill 2000, в частности, в главах 4 и 8 (которые включены в настоящий документ посредством ссылки).

Основными данными по свойствам, необходимым для использования этой модели, являются: критические температура и давление; давление пара и соответствующий ацентрический фактор Питцера (Pitzer); энтальпия идеального газа и данные измерения равновесий жидкость пар для бинарных систем R-32/R-152a; R-152a/R-1234ze(E) и R-32/R1234ze(E).

Основные данные по свойствам (критические свойства, ацентрический фактор, давление пара и энтальпия идеального газа) для R-32 и R-152a взяты из программного обеспечения NIST REFPROP версии 8.0, которое включено в настоящий документ посредством ссылки. Критическая точка и давление пара для R-1234ze(E) были измерены экспериментально. Энтальпию идеального газа для R-1234ze(E) в диапазоне температур оценивали, используя программу молекулярного моделирования Hyperchem 7.5, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

По данным по равновесию жидкость пар для бинарных смесей строят регрессию в форме уравнения Пенг Робинсона, используя константы бинарного взаимодействия, включенные в правила смешения Ван-дер-Ваальса следующим образом. Для бинарной пары R-32 с R-152a данные взяты из Lee et al. J Chem Eng Data 1999 (44) 190-192 (этот документ включен в описание посредством ссылки). Данные по равновесию жидкость пар для R-152a с R-1234ze(E) и для R-161 с R-1234ze(E) взяты из WO 2006/094303 страница 69 (этот документ включен в описание посредством ссылки). Константу взаимодействия для R-152a и R-1234ze(E) выбирали для соответствия азеотропной композиции, определяемой этими данными при -25°C, и константу взаимодействия для R-161 с R-1234ze(E) экстраполировали для данных лапласового давления для такой системы. Поскольку данные по равновесию жидкость пар для R-32 с R-1234ze(E) отсутствовали, то константу взаимодействия для этой пары принимали равной нулю. Данные по равновесию жидкость пар для R-134a с R-1234ze(E) измеряли в изотермическом рециркуляционном ректификационном аппарате для всего диапазона состава 0-100% R-134a и в диапазоне температуры от -40 до +50°C; по полученным данным строят регрессию в форме уравнения Пенг Робинсона.

Хладопроизводительность некоторых тройных композиций по изобретению моделируют, используя следующие условия цикла.

Температура конденсации (°C) 60 Температура испарения (°C) 0 Переохлаждение (К) 5 Перегрев (К) 5 Температура всасывания (°C) 15 Изоэнтропная эффективность 65% Отношение мертвого объема к объему компрессора 4% Мощность (кВт) 6 Диаметр линии всасывания (мм) 16,2

Данные по хладопроизводительности этих композиций приведены в следующих таблицах.

Характеристики энергетической эффективности тройных композиций выше по сравнению с R-1234yf. Может быть достигнута значительно более высокая хладопроизводительность, чем у R-1234yf или у R-134a, с сохранением температурного гистерезиса в испарителе около 3 К или менее. Те композиции по изобретению, которые имеют характеристики выше чем приблизительно 115% от уровня R-1234yf при этих условиях цикла, будут особенно полезны в автомобильных системах кондиционирования воздуха, разработанных для работы и в режиме кондиционирования воздуха (охлаждение), и в режиме теплового насоса (нагрев), как обсуждалось ранее: давление пара таких композиций с высокой производительностью по существу более около 100 кПа при -30°C.

Таблица 1 Теоретические характеристики некоторых смесей R-32/R-161/R-1234ze(E), содержащих 2% R32 R32     2 2 2 2 2 2 2 2 2 R161     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     93 92 90 88 86 83 78 73 68 Расчетные результаты Сравнительные
данные                     134а R1234yf 2/5/93 2/6/92 2/8/90 2/10/88 2/12/86 2/15/83 2/20/78 2/25/73 2/30/68 Отношение давления 5,79 5,24 5,74 5,73 5,71 5,68 5,66 5,63 5,57 5,52 5,47 Коэффициент подачи (компрессора) 83,6% 84,7% 83,1% 83,2% 83,4% 83,6% 83,7% 84,0% 84,4% 84,7% 85,1% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 2,3 2,4 2,5 2,7 2,8 2,9 3,0 3,0 2,9 Температурный гистерезис испарителя                       (К) 0,0 0,0 1,2 1,3 1,5 1,6 1,7 1,9 2,1 2,3 2,3 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,6 -0,6 -0,7 -0,8 -0,9 -1,0 -1,1 -1,1 -1,2 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 53,9 53,8 53,7 53,7 53,6 53,6 53,5 53,5 53,5 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 13,84 13,98 14,27 14,55 14,82 15,22 15,84 16,42 16,97 Испаритель Р (бар) 2,92 3,14 2,41 2,44 2,50 2,56 2,62 2,70 2,84 2,98 3,10 Хладопроизводительность (кДж/кг) 123,76 94,99 120,17 121,75 124,91 128,04 131,15 135,77 143,41 150,95 158,42 СОР 2,03 1,91 2,03 2,04 2,04 2,05 2,05 2,06 2,07 2,07 2,08 Температура нагнетания Т (°C) 99,15 92,88 91,63 92,16 93,20 94,21 95,19 96,61 98,85 100,97 102,97 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 179,75 177,41 172,93 168,70 164,70 159,09 150,62 143,10 136,35 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 16,10 15,88 15,47 15,09 14,74 14,25 13,53 12,92 12,38 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1342 1360 1396 1431 1465 1516 1596 1672 1744 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1192 1164 1113 1066 1022 963 878 806 745 GWP (на основе TAR)     17 17 17 17 18 18 18 18 19 Фторное отношение R=F/(F+H)     0,607 0,597 0,578 0,559 0,541 0,516 0,478 0,444 0,413 Производительность относительно 1234yf 106,6% 100,0% 87,2% 88,3% 90,7% 92,9% 95,2% 98,4% 103,6% 108,6% 113,3%         106,6 106,8   107,3 107,6       Относительный СОР 106,0% 100,0% 106,4% % % 107,1% % % 108,0% 108,3% 108,6% Относительное падение давления 76,9% 100,0% 96,2% 94,0% 89,8% 86,0% 82,5% 77,7% 70,8% 65,1% 60,1%

Таблица 2 Теоретические характеристики некоторых смесей R-32/R-161/R-1234ze(E), содержащих 4% R32 R32     4 4 4 4 4 4 4 4 4 R161     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     91 90 88 86 84 81 76 71 66 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 4/5/91 4/6/90 4/8/88 4/10/86 4/12/84 4/15/81 4/20/76 4/25/71 4/30/66 Отношение давления 5,79 5,24 5,76 5,74 5,72 5,69 5,67 5,63 5,57 5,51 5,46 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,2% 83,3% 83,5% 83,7% 83,8% 84,1% 84,5% 84,9% 85,2% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 3,4 3,5 3,6 3,6 3,7 3,7 3,7 3,6 3,4 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 1,8 1,9 2,0 2,1 2,3 2,4 2,5 2,6 2,6 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,9 -0,9 -1,0 -1,1 -1,1 -1,2 -1,3 -1,3 -1,3 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 53,3 53,3 53,2 53,2 53,2 53,2 53,2 53,2 53,3 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 14,48 14,62 14,90 15,17 15,43 15,81 16,40 16,96 17,49 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,52 2,55 2,61 2,66 2,72 2,81 2,94 3,08 3,20 Хпадопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 123,32 124,88 127,98 131,06 134,13 138,69 146,23 153,69 161,09 СОР 2,03 1,91 2,04 2,04 2,05 2,05 2,05 2,06 2,07 2,07 2,08 Температура нагнетания Т (°C) 99,15 92,88 93,55 94,06 95,05 96,02 96,95 98,32 100,48 102,53 104,46 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 175,15 172,96 168,77 164,81 161,04 155,74 147,72 140,54 134,08 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 15,34 15,15 14,78 14,44 14,13 13,69 13,04 12,48 11,99 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1408 1426 1461 1495 1529 1578 1657 1731 1802 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1114 1090 1044 1002 963 910 833 768 712 GWP (на основе TAR)     28 28 28 28 28 29 29 29 30 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,603 0,593 0,574 0,556 0,538 0,513 0,476 0,442 0,411 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 91,4% 92,6% 94,9% 97,1% 99,3% 102,5% 107,6% 112,4% 117,0%         106,8               Относительный СОР 106,0% 100,0% 106,6% % 107,0% 107,2% 107,4% 107,7% 108,1% 108,4% 108,6% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 89,9% 88,0% 84,3% 80,9% 77,7% 73,4% 67,2% 62,0% 57,5%

Таблица 3 Теоретические характеристики некоторых смесей R-32/R-161/R-1234ze(E), содержащих 6% R32 R32     6 6 6 6 6 6 6 6 6 R161     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     89 88 86 84 82 79 74 69 64 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 6/5/89 6/6/88 6/8/86 6/10/84 6/12/82 6/15/79 6/20/74 6/25/69 6/30/64 Отношение давления 5,79 5,24 5,77 5,75 5,72 5,69 5,67 5,63 5,57 5,51 5,46 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,3% 83,4% 83,6% 83,8% 83,9% 84,2% 84,6% 85,0% 85,3% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,2 4,1 3,9 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 2,4 2,4 2,6 2,7 2,7 2,8 2,9 3,0 2,9 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -1,2 -1,2 -1,3 -1,3 -1,4 -1,4 -1,5 -1,5 -1,5 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 52,8 52,8 52,8 52,8 52,8 52,8 52,9 53,0 53,1 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 15,12 15,25 15,52 15,77 16,02 16,39 16,96 17,50 18,01 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,62 2,65 2,71 2,77 2,83 2,91 3,05 3,18 3,30 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 126,35 127,88 130,94 133,97 137,00 141,51 148,96 156,35 163,70 СОР 2,03 1,91 2,04 2,04 2,05 2,05 2,06 2,06 2,07 2,07 2,08 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 95,40 95,89 96,84 97,76 98,66 99,98 102,07 104,05 105,93 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 170,95 168,90 164,96 161,22 157,67 152,64 145,00 138,15 131,95 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 14,65 14,48 14,15 13,85 13,56 13,16 12,57 12,06 11,62 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1474 1492 1526 1560 1593 1641 1718 1790 1859 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1045 1023 983 945 910 862 792 733 682 GWP (на основе TAR)     39 39 39 39 39 40 40 40 40 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,599 0,589 0,570 0,552 0,535 0,511 0,473 0,440 0,409 Производительность           101,3           относительно 1234yf 106,6% 100,0% 95,7% 96,9% 99,1% % 103,5% 106,6% 111,6% 116,3% 120,8%       106,8     107,4           Относительный СОР 106,0% 100,0% % 106,9% 107,2% % 107,5% 107,8% 108,1% 108,4% 108,6% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 84,3% 82,6% 79,3% 76,3% 73,4% 69,6% 64,0% 59,2% 55,1%

Таблица 4 Теоретические характеристики некоторых смесей R-32/R-161/R-1234ze(E), содержащих 8% R32 R32     8 8 8 8 8 8 8 8 8 R161     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     87 86 84 82 80 77 72 67 62 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 8/5/87 8/6/86 8/8/84 8/10/82 8/12/80 8/15/77 8/20/72 8/25/67 8/30/62 Отношение давления 5,79 5,24 5,76 5,75 5,72 5,69 5,66 5,62 5,56 5,50 5,45 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,4% 83,5% 83,7% 83,9% 84,1% 84,3% 84,7% 85,1% 85,4% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 5,3 5,2 5,2 5,1 5,1 5,0 4,7 4,5 4,2 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 2,9 3,0 3,1 3,1 3,2 3,3 3,3 3,3 3,2 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -1,5 -1,5 -1,5 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 52,4 52,4 52,4 52,4 52.5 52,5 52,6 52,8 52,9 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 15,74 15,87 16,13 16,37 16,61 16,96 17,52 18,03 18,52 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,73 2,76 2,82 2,88 2,93 3,02 3,15 3,28 3,40 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 129,26 130,77 133,78 136,78 139,77 144,23 151,61 158,95 166,24 СОР 2,03 1,91 2,05 2,05 2,05 2,05 2,06 2,06 2,07 2,07 2,08 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 97,19 97,65 98,56 99,46 100,33 101,60 103,62 105,54 107,37 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 167,11 165,18 161,46 157,91 154,54 149,76 142,47 135,89 129,93 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 14,02 13,87 13,57 13,30 13,04 12,68 12,14 11,68 11,27 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1540 1558 1591 1624 1657 1704 1779 1849 1917 Падение давления (кПа/м) 953 1239 983 964 927 893 862 819 755 701 654 GWP (на основе TAR)     50 50 50 50 50 50 51 51 51 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,595 0,586 0,567 0,549 0,532 0,508 0,471 0,438 0,408 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 100,0% 101,2% 103,4% 105,5% 107,6% 110,6% 115,5% 120,1% 124,5% Относительный СОР 106,0% 100,0% 107,0% 107,1% 107,3% 107,4% 107,6% 107,8% 108,1% 108,4% 108,5% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 79,3% 77,8% 74,8% 72,1% 69,6% 66,1% 61,0% 56,6% 52,8%

Таблица 5 Теоретические характеристики некоторых смесей R-32/R-161/R-1234ze(E), содержащих 10% R32 R32     10 10 10 10 10 10 10 10 10 R161     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     85 84 82 80 78 75 70 65 60 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 10/5/85 10/6/84 10/8/82 10/10/80 10/12/78 10/15/75 10/20/70 10/25/65 10/30/60 Отношение давления 5,79 5,24 5,76 5,74 5,71 5,68 5,65 5,61 5,55 5,49 5,44 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,6% 83,7% 83,9% 84,0% 84,2% 84,5% 84,9% 85,2% 85,6% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 6,0 5,9 5,8 5,7 5,6 5,5 5,2 4,9 4,5 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 3,4 3,5 3,5 3,6 3,6 3,6 3,6 3,5 3,4 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -1,7 -1,7 -1,8 -1,8 -1,8 -1,8 -1,8 -1,8 -1,7 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 52,0 52,0 52,1 52,1 52,2 52,3 52,4 52,6 52,7 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 16,36 16,49 16,73 16,97 17,20 17,53 18,06 18,56 19,03 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,84 2,87 2,93 2,99 3,04 3,13 3,26 3,38 3,50 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 132,06 133,55 136,53 139,50 142,45 146,87 154,19 161,47 168,72 СОР 2,03 1,91 2,05 2,05 2,05 2,06 2,06 2,06 2,07 2,07 2,07 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 98,91 99,36 100,24 101,10 101,95 103,17 105,14 107,01 108,79 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 163,56 161,74 158,21 154,84 151,63 147,07 140,08 133,77 128,02 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 13,44 13,30 13,04 12,79 12,56 12,23 11,75 11,32 10,94 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1607 1624 1656 1689 1720 1766 1839 1908 1974 Падение давления (кПа/м) 953 1239 927 910 877 847 818 779 721 672 628 GWP (на основе TAR)     61 61 61 61 61 61 62 62 62 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,592 0,582 0,564 0,546 0,529 0,505 0,469 0,436 0,406 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 104,4% 105,4% 107,6% 109,7% 111,7% 114,7% 119,4% 123,9% 128,2% Относительный СОР 106,0% 100,0% 107,1% 107,2% 107,4% 107,5% 107,7% 107,8% 108,1% 108,3% 108,5% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 74,8% 73,5% 70,8% 68,3% 66,0% 62,9% 58,2% 54,2% 50,7%

Таблица 6 Теоретические характеристики некоторых смесей R-32/R-161/R-1234ze(E), содержащих 12% R32 R32     12 12 12 12 12 12 12 12 12 R161     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     83 82 80 78 76 73 68 63 58 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 12/5/83 12/6/82 12/8/80 12/10/78 12/12/76 12/15/73 12/20/68 12/25/63 12/30/58 Отношение давления 5,79 5,24 5,75 5,73 5,70 5,67 5,64 5,60 5,53 5,48 5,42 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,7% 83,8% 84,0% 84,2% 84,4% 84,6% 85,0% 85,4% 85,7% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 6,6 6,5 6,4 6,2 6,1 5,9 5,5 5,1 4,8 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 3,9 3,9 4,0 4,0 4,0 4,0 3,9 3,8 3,6 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -2,0 -2,0 -2,0 -2,0 -2,0 -2,0 -2,0 -1,9 -1,8 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 51,7 51,8 51,8 51,9 52,0 52,1 52,2 52,4 52,6 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 16,97 17,09 17,33 17,55 17,78 18,10 18,61 19,09 19,54 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,95 2,98 3,04 3,10 3,15 3,23 3,36 3,49 3,60 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 134,76 136,24 139,18 142,12 145,05 149,43 156,70 163,94 171,14 СОР 2,03 1,91 2,05 2,05 2,05 2,06 2,06 2,06 2,07 2,07 2,07 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 100,59 101,03 101,88 102,71 103,53 104,72 106,63 108,45 110,18 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 160,28 158,55 155,19 151,98 148.?! 144,55 137,84 131,76 126,21 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 12,91 12,79 12,55 12,32 12,11 11,81 11,37 10,98 10,64 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1673 1689 1721 1753 1784 1828 1899 1967 2030 Падение давления (кПа/м) 953 1239 877 862 832 804 779 743 690 644 604 GWP (на основе TAR)     72 72 72 72 72 72 72 73 73 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,588 0,578 0,560 0,543 0,526 0,502 0,466 0,434 0,404 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 108,7% 109,7% 111,8% 113,8% 115,8% 118,7% 123,4% 127,7% 131,9% Относительный СОР 106,0% 100,0% 107,2% 107,3% 107,4% 107,6% 107,7% 107,8% 108,1% 108,3% 108,4% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 70,8% 69,5% 67,2% 64,9% 62,8% 60,0% 55,7% 52,0% 48,8%

Таблица 7 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 2% R161 R161     2 2 2 2 2 2 2 2 2 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     93 92 90 88 86 83 78 73 68 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 2/5/93 2/6/92 2/8/90 2/10/88 2/12/86 2/15/83 2/20/78 2/25/73 2/30/68 Отношение давления 5.79 5.24 5.71 5.71 5.70 5.69 5.68 5.67 5.65 5.63 5.62 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83.6% 84.7% 83.1% 83.2% 83.3% 83.4% 83.5% 83.6% 83.8% 84.0% 84.2% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,5 0,5 0,4 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,2 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,2 -0,2 Выход конденсатора Т (°C) 55.0 55.0 54.7 54.6 54.6 54.6 54.6 54.6 54.6 54.7 54.7 Конденсатор Р (бар) 16.88 16.46 13.12 13.19 13.33 13.46 13.59 13.77 14.03 14.27 14.47 Испаритель Р(бар) 2.92 3.14 2.30 2.31 2.34 2.37 2.39 2.43 2.48 2.53 2.58 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123.76 94.99 116.34 117.23 119.01 120,81 122.61 125.33 129.93 134.62 139.41 СОР 2.03 1.91 2.03 2.03 2.04 2.04 2.04 2.05 2.06 2.07 2.07 Температура нагнетания                       Т (°C) 99.15 92.88 89.58 89.91 90,57 91.21 91.85 92.80 94.36 95.89 97.41 Массовый расход (кг/час) 174.53 227.39 185.67 184.26 181.49 178.80 176.17 172.35 166.25 160,46 154.94 Объемный расход (м³/ч) 13.16 14.03 17.01 16.89 16.65 16.43 16.22 15.93 15.50 15.13 14.80 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1270 1279 1297 1315 1331 1356 1393 1428 1460 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1290 1274 1242 1212 1183 1143 1082 1028 980 GWP (на основе TAR)     12 13 15 18 20 23 29 35 40 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,617 0,612 0,602 0,593 0,583 0,570 0,548 0,528 0,509 Производительность                       относительно 1234yf 106.6% 100,0% 82.5% 83.1% 84.2% 85.4% 86.5% 88.0% 90,5% 92.7% 94.8% Относительный СОР 106.0% 100,0% 106.2% 106.3% 106.5% 106.6% 106.8% 107.1% 107.6% 108.0% 108.4% Относительное падение                       давления 76.9% 100,0% 104.1% 102.8% 100,2% 97.8% 95.5% 92.3% 87.4% 83.0% 79.1%

Таблица 8 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 4% R161 R161     4 4 4 4 4 4 4 4 4 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     91 90 88 86 84 81 76 71 66 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 4/5/91 4/6/90 4/8/88 4/10/86 4/12/84 4/15/81 4/20/76 4/25/71 4/30/66 Отношение давления 5,79 5,24 5,69 5,69 5,68 5,67 5,66 5,65 5,63 5,61 5,60 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,3% 83,3% 83,4% 83,5% 83,6% 83,7% 83,9% 84,1% 84,3% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,6 0,5 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,3 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -0,4 -0,3 -0,3 -0,3 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,6 54,6 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 13,44 13,51 13,64 13,76 13,88 14,05 14,30 14,52 14,71 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,36 2,37 2,40 2,43 2,45 2,49 2,54 2,59 2,63 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 119,53 120,41 122,19 123,98 125,78 128,50 133,10 137,80 142,61 СОР 2,03 1,91 2,04 2,04 2,04 2,04 2,05 2,05 2,06 2,07 2,08 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 90,70 91,02 91,66 92,29 92,91 93,84 95,37 96,87 98,36 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 180,71 179,38 176,77 174,22 171,73 168,10 162,29 156,75 151,46 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 16,52 16,41 16,19 15,99 15,80 15,53 15,14 14,79 14,49 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1308 1317 1334 1351 1367 1390 1427 1460 1490 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1228 1213 1184 1157 1130 1094 1038 989 944 GWP (на основе TAR)     12 13 15 18 20 23 29 35 40 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,597 0,592 0,583 0,574 0,565 0,552 0,531 0.512 0,494 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 84,9% 85,5% 86,6% 87,7% 88,8% 90,3% 92,7% 94,8% 96,8% Относительный СОР 106,0% 100,0% 106,4% 106,5% 106,7% 106,9% 107,1% 107,3% 107,8% 108,2% 108,6% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 99,1% 97,9% 95,6% 93,3% 91,2% 88,3% 83,8% 79,8% 76,2%

Таблица 9 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 6% R161 R161     6 6 6 6 6 6 6 6 6 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     89 88 86 84 82 79 74 69 64 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 6/5/89 6/6/88 6/8/86 6/10/84 6/12/82 6/15/79 6/20/74 6/25/69 6/30/64 Отношение давления 5,79 5,24 5,67 5,67 5,66 5,65 5,64 5,63 5,61 5,60 5,59 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,4% 83,5% 83,6% 83,7% 83,8% 83,9% 84,1% 84,3% 84,5% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 0,8 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,7 0,6 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,3 -0,3 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 54,4 54,4 54,4 54,4 54,4 54,4 54,5 54,5 54,6 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 13,75 13,81 13,94 14,06 14,17 14,33 14,56 14,77 14,95 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,42 2,44 2,46 2,49 2,51 2,54 2,60 2,64 2,68 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 122,68 123,57 125,34 127,13 128,92 131,64 136,25 140,97 145,80 СОР 2,03 1,91 2,04 2,04 2,04 2,05 2,05 2,06 2,06 2,07 2,08 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 91,78 92,10 92,72 93,33 93,94 94,85 96,34 97,82 99,29 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 176,06 174,80 172,33 169,91 167,54 164,08 158,53 153,23 148,15 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 16,06 15,96 15,76 15,58 15,41 15,16 14,80 14,49 14,21 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1345 1353 1370 1386 1402 1424 1459 1491 1520 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1171 1157 1131 1106 1082 1048 997 951 910 GWP (на основе TAR)     12 13 15 18 20 23 29 35 41 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,577 0,573 0,564 0,555 0,547 0,534 0,515 0,497 0,479 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 87,3% 87,9% 89,0% 90,0% 91,1% 92,5% 94,8% 96,8% 98,7% Относительный СОР 106,0% 100,0% 106,7% 106,8% 107,0% 107,1% 107,3% 107,5% 108,0% 108,4% 108,8% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 94,5% 93,4% 91,3% 89,3% 87,3% 84,6% 80,5% 76,8% 73,5%

Таблица 10 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 8% R161 R161     8 8 8 8 8 8 8 8 8 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     87 86 84 82 80 77 72 67 62 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 8/5/87 8/6/86 8/8/84 8/10/82 8/12/80 8/15/77 8/20/72 8/25/67 8/30/62 Отношение давления 5,79 5,24 5,65 5,65 5,64 5,63 5,62 5,61 5,59 5,58 5,57 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,6% 83,6% 83,7% 83,8% 83,9% 84,0% 84,2% 84,4% 84,6% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 1,5 1,4 1,4 1,4 1,4 1,3 1,2 1,0 0,9 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,4 -0,4 -0,3 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 54,3 54,3 54,3 54,3 54,3 54,4 54,4 54,5 54,5 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 14,05 14,11 14,23 14,34 14,44 14,59 14,81 15,01 15,17 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,48 2,50 2,52 2,55 2,57 2,60 2,65 2,69 2,72 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 125,81 126,70 128,47 130,25 132,05 134,77 139,39 144,12 148,97 СОР 2,03 1,91 2,04 2,05 2,05 2,05 2,06 2,06 2,07 2,08 2,08 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 92,83 93,13 93,74 94,34 94,94 95,83 97,29 98,75 100,19 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 171,68 170,49 168,14 165,83 163,58 160,27 154,96 149,87 144,99 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 15,64 15,55 15,37 15,20 15,04 14,82 14,48 14,19 13,94 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1381 1389 1406 1421 1436 1458 1491 1522 1549 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1119 1106 1082 1059 1038 1007 959 917 879 GWP (на основе TAR)     12 13 16 18 20 24 29 35 41 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,559 0,554 0,546 0,538 0,530 0,518 0,499 0,482 0,465 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 89,7% 90,2% 91,3% 92,3% 93,3% 94,7% 96,9% 98,8% 100,6% Относительный СОР 106,0% 100,0% 106,9% 107,0% 107,2% 107,3% 107,5% 107,7% 108,1% 108,5% 108,9% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 90,3% 89,3% 87,3% 85,5% 83,7% 81,2% 77,4% 74,0% 70,9%

Таблица 11 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 10% R161 R161     10 10 10 10 10 10 10 10 10 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     85 84 82 80 78 75 70 65 60 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 10/5/85 10/6/84 10/8/82 10/10/80 10/12/78 10/15/75 10/20/70 10/25/65 10/30/60 Отношение давления 5,79 5,24 5,63 5,63 5,62 5,61 5,60 5,59 5,57 5,56 5,55 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,8% 83,8% 83,9% 84,0% 84,1% 84,2% 84,4% 84,6% 84,7% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 1,6 1,6 1,6 1,5 1,5 1,4 1,3 1,1 1,0 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,0 0,9 0,8 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,5 -0,5 -0,4 -0,4 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 54,2 54,2 54,2 54,2 54,3 54,3 54,4 54,4 54,5 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 14,34 14,40 14,51 14,61 14,71 14,85 15,06 15,24 15,39 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,55 2,56 2,58 2,60 2,63 2,66 2,70 2,74 2,77 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 128,92 129,80 131,57 133,36 135,16 137,89 142,52 147,27 152,14 СОР 2,03 1,91 2,05 2,05 2,05 2,06 2,06 2,06 2,07 2,08 2,09 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 93,84 94,14 94,73 95,32 95,90 96,78 98,22 99,65 101,08 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 167,54 166,41 164,17 161,97 159,81 156,65 151,56 146,67 141,97 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 15,25 15,16 15,00 14,84 14,70 14,49 14,19 13,92 13,69 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1417 1425 1440 1455 1470 1490 1522 1552 1578 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1071 1059 1037 1016 996 968 924 885 849 GWP (на основе TAR)     12 13 16 18 20 24 29 35 41 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,541 0,537 0,529 0,521 0,513 0,502 0,484 0,468 0,452 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 92,0% 92,5% 93,5% 94,5% 95,4% 96,8% 98,9% 100,8% 102,5% Относительный СОР 106,0% 100,0% 107,1% 107,2% 107,4% 107,5% 107,7% 107,9% 108,3% 108,7% 109,1% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 86,4% 85,5% 83,7% 82,0% 80,4% 78,1% 74,6% 71,4% 68,5%

Таблица 12 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 12% 161 R161     12 12 12 12 12 12 12 12 12 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     83 82 80 78 76 73 68 63 58 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 12/5/83 12/6/82 12/8/80 12/10/78 12/12/76 12/15/73 12/20/68 12/25/63 12/30/58 Отношение давления 5,79 5,24 5,61 5,61 5,60 5,59 5,58 5,57 5,56 5,55 5,54 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 83,9% 84,0% 84,0% 84,1% 84,2% 84,3% 84,5% 84,7% 84,8% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 1,8 1,8 1,7 1,6 1,6 1,5 1,3 1,2 1,0 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 1,3 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,0 0,9 0,8 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,7 -0,7 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,5 -0,5 -0,4 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 54,1 54,1 54,2 54,2 54,2 54,3 54,3 54,4 54,5 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 14,62 14,67 14,78 14,88 14,97 15,10 15,30 15,46 15,61 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,60 2,62 2,64 2,66 2,68 2,71 2,75 2,79 2,82 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 132,01 132,89 134,66 136,45 138,25 140,99 145,64 150,41 155,31 СОР 2,03 1,91 2,05 2,05 2,06 2,06 2,06 2,07 2,07 2,08 2,09 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 94,82 95,12 95,70 96,27 96,85 97,70 99,12 100,53 101,94 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 163,63 162,54 160,41 158,30 156,24 153,21 148,31 143,61 139,08 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 14,88 14,80 14,65 14,51 14,38 14,19 13,91 13,66 13,45 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1451 1459 1474 1488 1502 1522 1553 1581 1606 Падение давления (кПа/м) 953 1239 1027 1016 996 977 958 932 892 855 821 GWP (на основе ТАК)     12 14 16 18 20 24 30 35 41 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,524 0,520 0,513 0,505 0,498 0,487 0,470 0,454 0,439 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 94,3% 94,8% 95,7% 96,7% 97,6% 98,9% 100,9% 102,7% 104,3% Относительный СОР 106,0% 100,0% 107,3% 107,4% 107,6% 107,7% 107,9% 108,1% 108,5% 108,8% 109,2% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 82,9% 82,0% 80,4% 78,8% 77,3% 75,2% 72,0% 69,0% 66,3%

Таблица 13 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 14% R161 R161     14 14 14 14 14 14 14 14 14 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     81 80 78 76 74 71 66 61 56 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 14/5/81 14/6/80 14/8/78 14/10/76 14/12/74 14/15/71 14/20/66 14/25/61 14/30/56 Отношение давления 5,79 5,24 5,59 5,59 5,58 5,57 5,56 5,55 5,54 5,53 5,52 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 84,1% 84,1% 84,2% 84,3% 84,4% 84,5% 84,7% 84,8% 85,0% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 1,9 1,9 1,8 1,7 1,7 1,6 1,4 1,2 1,1 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 1,4 1,4 1,4 1,3 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,7 -0,7 -0,7 -0,7 -0,7 -0,6 -0,6 -0,5 -0,4 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 54,1 54,1 54,1 54,1 54,2 54,2 54,3 54,4 54,5 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 14,89 14,94 15,04 15,13 15,22 15,34 15,53 15,68 15,82 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,66 2,67 2,70 2,72 2,74 2,76 2,80 2,84 2,86 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 135,07 135,95 137,73 139,52 141,33 144,07 148,74 153,54 158,46 СОР 2,03 1,91 2,06 2,06 2,06 2,06 2,07 2,07 2,08 2,08 2,09 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 95,78 96,06 96,63 97,20 97,76 98,61 100,00 101,40 102,79 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 159,92 158,88 156,83 154,82 152,84 149,92 145,22 140,68 136,31 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 14,54 14,47 14,33 14,20 14,08 13,91 13,65 13,42 13,22 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1485 1493 1507 1521 1534 1553 1583 1609 1634 Падение давления (кПа/м) 953 1239 986 977 958 940 923 899 861 827 796 GWP (на основе TAR)     13 14 16 18 21 24 30 35 41 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,508 0,504 0,497 0,490 0,483 0,473 0,456 0,441 0,426 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 96,5% 97,0% 97,9% 98,8% 99,6% 100,9% 102,8% 104,5% 106,1% Относительный СОР 106,0% 100,0% 107,5% 107,6% 107,7% 107,9% 108,0% 108,2% 108,6% 109,0% 109,3% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 79,6% 78,8% 77,3% 75,9% 74,5% 72,5% 69,5% 66,7% 64,2%

Таблица 14 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 16% R161 R161     16 16 16 16 16 16 16 16 16 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     79 78 76 74 72 69 64 59 54 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 16/5/79 16/6/78 16/8/76 16/10/74 16/12/72 16/15/69 16/20/64 16/25/59 16/30/54 Отношение давления 5,79 5,24 5,57 5,57 5,56 5,55 5,54 5,53 5,52 5,51 5,51 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 84,2% 84,3% 84,3% 84,4% 84,5% 84,6% 84,8% 84,9% 85,1% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 2,0 1,9 1,9 1,8 1,7 1,6 1,4 1,3 1,1 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,2 1,0 0,9 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,8 -0,8 -0,7 -0,7 -0,7 -0,6 -0,6 -0,5 -0,5 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 54,0 54,0 54,1 54,1 54,1 54,2 54,3 54,4 54,4 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 15,16 15,20 15,30 15,38 15,47 15,58 15,75 15,90 16,02 Испаритель Р (бар) 2,92 3,14 2,72 2,73 2,75 2,77 2,79 2,82 2,85 2,88 2,91 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 138,12 139,00 140,78 142,58 144,39 147,15 151,84 156,66 161,61 СОР 2,03 1,91 2,06 2,06 2,06 2,07 2,07 2,07 2,08 2,09 2,09 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 96,71 96,99 97,55 98,10 98,66 99,49 100,87 102,24 103,62 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 156,39 155,39 153,43 151,50 149,59 146,79 142,25 137,88 133,65 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 14,22 14,16 14,03 13,91 13,80 13,64 13,40 13,19 13,01 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1519 1526 1539 1553 1565 1584 1612 1637 1660 Падение давления (кПа/м) 953 1239 949 940 923 906 890 868 832 801 771 GWP (на основе TAR)     13 14 16 18 21 24 30 35 41 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,493 0,489 0,482 0,475 0,469 0,459 0,443 0,429 0,415 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 98,6% 99,1% 100,0% 100,8% 101,7% 102,9% 104,7% 106,3% 107,8% Относительный СОР 106,0% 100,0% 107,7% 107,8% 107,9% 108,0% 108,2% 108,4% 108,7% 109,1% 109,4% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 76,6% 75,9% 74,5% 73,1% 71,8% 70,0% 67,2% 64,6% 62,2%

Таблица 15 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 18% R161 R161     18 18 18 18 18 18 18 18 18 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     77 76 74 72 70 67 62 57 52 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 18/5/77 18/6/76 18/8/74 18/10/72 18/12/70 18/15/67 18/20/62 18/25/57 18/30/52 Отношение давления 5,79 5,24 5,55 5,55 5,54 5,53 5,52 5,52 5,50 5,50 5,49 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 84,4% 84,4% 84,5% 84,6% 84,6% 84,7% 84,9% 85,1% 85,2% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 2,1 2,0 1,9 1,9 1,8 1,7 1,5 1,3 1,2 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 1,6 1,6 1,5 1,5 1,4 1,4 1,2 1,1 1,0 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,8 -0,8 -0,8 -0,7 -0,7 -0,7 -0,6 -0,5 -0,5 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 54,0 54,0 54,0 54,1 54,1 54,2 54,3 54,3 54,4 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 15,41 15,46 15,54 15,63 15,70 15,81 15,97 16,10 16,22 Испаритель Р(бар) 2,92 3,14 2,78 2,79 2,81 2,83 2,84 2,87 2,90 2,93 2,95 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 141,15 142,04 143,82 145,63 147,45 150,22 154,93 159,78 164,76 СОР 2,03 1,91 2,06 2,06 2,07 2,07 2,07 2,07 2,08 2,09 2.09 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 97,61 97,89 98,44 98,98 99,53 100,35 101,71 103,07 104,42 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 153,03 152,07 150,18 148,32 146,49 143,79 139,42 135,19 131,10 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 13,93 13,87 13,75 13,64 13,53 13,39 13,17 12,97 12,81 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1551 1558 1571 1584 1596 1613 1640 1665 1687 Падение давления (кПа/м) 953 1239 914 906 890 874 860 838 806 776 748 GWP (на основе TAR)     13 14 16 18 21 24 30 36 41 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,478 0,474 0,468 0,461 0,455 0,446 0,431 0,417 0,403 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 100,7% 101,2% 102,0% 102,9% 103,7% 104,8% 106,5% 108,1% 109,6% Относительный СОР 106,0% 100,0% 107,8% 107,9% 108,0% 108,2% 108,3% 108,5% 108,9% 109,2% 109,6% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 73,8% 73,1% 71,8% 70,6% 69,4% 67,7% 65,0% 62,6% 60,4%

Таблица 16 Теоретические характеристики некоторых смесей R-152a/R-161/R-1234ze(E), содержащих 20% R161 R161     20 20 20 20 20 20 20 20 20 R152a     5 6 8 10 12 15 20 25 30 R1234ze(E)     75 74 72 70 68 65 60 55 50 Расчетные результаты Сравнительные данные                     134а R1234yf 20/5/75 20/6/74 20/8/72 20/10/70 20/12/68 20/15/65 20/20/60 20/25/55 20/30/50 Отношение давления 5,79 5,24 5,53 5,53 5,52 5,51 5,51 5,50 5,49 5,48 5,48 Коэффициент подачи                       (компрессора) 83,6% 84,7% 84,5% 84,6% 84,6% 84,7% 84,8% 84,9% 85,0% 85,2% 85,3% Температурный гистерезис                       конденсатора (К) 0,0 0,0 2,1 2,1 2,0 1,9 1,8 1,7 1,5 1,3 1,2 Температурный гистерезис                       испарителя (К) 0,0 0,0 1,7 1,7 1,6 1,5 1,5 1,4 1,2 1,1 1,0 Ввод испарителя Т (°C) 0,0 0,0 -0,8 -0,8 -0,8 -0,8 -0,7 -0,7 -0,6 -0,6 -0,5 Выход конденсатора Т (°C) 55,0 55,0 53,9 54,0 54,0 54,1 54,1 54,2 54,2 54,3 54,4 Конденсатор Р (бар) 16,88 16,46 15,66 15,70 15,78 15,86 15,93 16,03 16,18 16,31 16,41 Испаритель Р (бар) 2,92 3,14 2,83 2,84 2,86 2,88 2,89 2,92 2,95 2,98 3,00 Хладопроизводительность                       (кДж/кг) 123,76 94,99 144,17 145,06 146,85 148,66 150,49 153,28 158,01 162,89 167,90 СОР 2,03 1,91 2,06 2,07 2,07 2,07 2,07 2,08 2,08 2,09 2,10 Температура нагнетания                       Т (°C) 99,15 92,88 98,49 98,76 99,30 99,84 100,38 101,19 102,53 103,87 105,22 Массовый расход (кг/час) 174,53 227,39 149,82 148,90 147,09 145,29 143,53 140,92 136,70 132,61 128,65 Объемный расход (м³/ч) 13,16 14,03 13,65 13,59 13,48 13,38 13,29 13,15 12,95 12,77 12,61 Рабочий объем (м³/ч) 1641 1540 1583 1589 1602 1614 1626 1643 1668 1692 1713 Падение давления (кПа/м) 953 1239 881 874 859 845 831 811 781 753 727 GWP (на основе TAR)     13 14 16 19 21 24 30 36 41 Фторное отношение                       R=F/(F+H)     0,464 0,460 0,454 0,448 0,442 0,433 0,419 0,405 0,392 Производительность                       относительно 1234yf 106,6% 100,0% 102,8% 103,2% 104,0% 104,8% 105,6% 106,7% 108,4% 109,9% 111,2% Относительный СОР 106,0% 100,0% 108,0% 108,1% 108,2% 108,3% 108,4% 108,6% 109,0% 109,3% 109,7% Относительное падение                       давления 76,9% 100,0% 71,1% 70,5% 69,3% 68,2% 67,1% 65,5% 63,0% 60,7% 58,6%

Изобретение относится к теплопередающей композиции, включающей транс-1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze(E)), фторэтан (R-161) и третий компонент, выбранный из дифторметана (R-32) и/или 1,1-дифторэтана (R-152a). Указанная теплопередающая композиция используется в смазочной композиции, в композиции, включающей антипирен, в теплообменнике, при получении вспенивающего агента, и во вспенивающей композиции, в пене, при охлаждении или нагреве изделий, в способе экстракции веществ из биомассы, из водного раствора с растворителем, из дисперсной твердой матрицы, в способе очистки изделий. Указанная композиция используется также в механическом устройстве для получения энергии, в способе модификации теплообменника (холодильного аппарата), в способе получения квот на выбросы парниковых газов. Технический результат достигается за счет замены существующих холодильных агентов, таких как R-134a, R-152a, R-1234yf, R-22, R-410, R-407A, R-407B, R-507 и R-404a. 21 н. и 36 з.п. ф-лы,16 табл.

1. Теплопередающая композиция, включающая транс-1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze(E)), фторэтан (R-161) и третий компонент, выбранный из дифторметана (R-32) и/или 1,1-дифторэтана (R-152a).

2. Композиция по п. 1, включающая до около 30 мас.% третьего компонента и до около 30 мас.% R-161, остальное - R-1234ze.

3. Композиция по п. 1, в которой третий компонент является R-32.

4. Композиция по п. 3, включающая от около 58 до около 93 мас.% R-1234ze(E), от около 5 до около 30 мас.% R-161 и от около 2 до около 12 мас.% R-32.

5. Композиция по п. 4, включающая от около 68 до около 91 мас.% R-1234ze(E), от около 5 до около 20 мас.% R-161 и от около 4 до около 12 мас.% R-32.

6. Композиция по п. 1, в которой третий компонент является R-152a.

7. Композиция по п. 6, включающая от около 50 до около 93 мас.% R-1234ze(E), от около 2 до около 20 мас.% R-161 и от около 5 до около 30 мас.% R-152a.

8. Композиция по п. 7, включающая от около 60 до около 83 мас.% R-1234ze(E), от около 12 до около 20 мас.% R-161 и от около 5 до около 20 мас.% R-152a.

9. Композиция по п. 1, дополнительно включающая 1,1,1,2-тетрафторэтан (R-134a).

10. Композиция по п. 9, включающая до около 50 мас.% R-134a.

11. Композиция по п. 10, включающая от около 2 до около 20 мас.% R-161, от около 2 до около 20 мас.% третьего компонента, от около 25 до около 50% R-134a, и остальное - R-1234ze(E).

12. Композиция по п. 1, состоящая по существу из R-1234ze(E), R-161, третьего компонента и, необязательно, R-134a.

13. Композиция по п. 1, GWP которой составляет менее 1000, предпочтительно менее 150.

14. Композиция по п. 1, температурный гистерезис которой составляет менее приблизительно 10 К, предпочтительно менее приблизительно 5 К.

15. Композиция по п. 1, объемная производительность охлаждения которой находится в пределах приблизительно 15%, предпочтительно в пределах приблизительно 10% от известного холодильного агента, который планируется заменить.

16. Композиция по п. 1, которая является менее огнеопасной, чем каждый из R-32, R-161, R-152a или R-1234yf по отдельности.

17. Композиция по п. 16, обладающая:
(а) повышенным нижним пределом возгораемости;
(b) повышенной энергией воспламенения; и/или
(c) пониженной скоростью распространения пламени
по сравнению с каждым из R-32, R-161, R-152a или R-1234yf по отдельности.

18. Композиция по п. 1, в которой фторное отношение (F/(F+H)) составляет от около 0,40 до около 0,67, предпочтительно от около 0,45 до около 0,62.

19. Композиция по п. 1, значение кпд цикла которой находится в пределах приблизительно 5% от известного холодильного агента, который планируется заменить.

20. Композиция по п. 1, температура нагнетания компрессора которой находится в пределах приблизительно 15 К, предпочтительно в пределах приблизительно 10 К, от известного холодильного агента, который планируется заменить.

21. Композиция, включающая смазочный материал и композицию по п. 1.

22. Композиция по п. 21, в которой смазочный материал выбран из минерального масла, силиконового масла, полиалкилбензолов (PABs), сложных эфиров полиспиртов (POEs), полиалкиленгликолей (PAGs), сложных эфиров полиалкиленгликолей (сложные эфиры PAG), простых поливиниловых эфиров (PVEs), поли(альфа-олефинов) и их комбинаций.

23. Композиция по п. 21, дополнительно включающая стабилизатор.

24. Композиция по п. 23, в которой стабилизатор выбран из соединений на основе диенов, фосфатов, фенольных соединений и эпоксидов и их смесей.

25. Композиция, включающая антипирен и композицию по п. 1.

26. Композиция по п. 25, в которой антипирен выбран из группы, состоящей из три-(2-хлорэтил)-фосфата, (хлорпропил)фосфата, три-(2,3-дибромпропил)фосфата, три-(1,3-дихлорпропил)фосфата, диаммоний фосфата, различных галогенированных ароматических соединений, оксида сурьмы, гидроксида алюминия, поливинилхлорида, фторированного йодуглерода, фторированного бромуглерода, трифторйодметана, перфторалкиламинов, бромфторалкиламинов и их смесей.

27. Композиция по п. 1, которая является композицией холодильного агента.

28. Теплообменник, включающий композицию по любому из пп. 1-27.

29. Применение композиции по любому из пп. 1-27 в теплообменнике.

30. Теплообменник, который является холодильным аппаратом и содержит композицию по любому из пп. 1-27.

31. Теплообменник по п. 30, который выбран из группы, состоящей из автомобильных систем кондиционирования воздуха, бытовых систем кондиционирования воздуха, коммерческих систем кондиционирования воздуха, бытовых холодильных систем, бытовых морозильных систем, коммерческих холодильных систем, коммерческих морозильных систем, холодильных систем кондиционирования воздуха, холодильных систем холодильников и коммерческих или бытовых тепловых насосов.

32. Теплообменник по п. 30 или 31, который включает компрессор.

33. Вспенивающий агент, включающий композицию по любому из пп. 1-27.

34. Вспениваемая композиция, включающая один или более компонентов, способных образовывать пену, и композицию по п. 1, в которой один или более компонентов, способных образовывать пену, выбран из полиуретанов, термопластических полимеров и смол, таких как полистирол и эпоксидные смолы, и их смесей.

35. Пена, включающая композицию по любому из пп. 1-27.

36. Композиция, пригодная к распылению, включающая распыляемый материал и пропеллент, включающая композицию по любому из пп. 1-27.

37. Способ охлаждения изделия, включающий конденсацию композиции по любому из пп. 1-27 и последующее испарение композиции вблизи охлаждаемого изделия.

38. Способ нагрева изделия, включающий конденсацию композиции по любому из пп. 1-27 вблизи нагреваемого изделия и последующее испарение композиции.

39. Способ экстракции вещества из биомассы, включающий контактирование биомассы с растворителем, включающим композицию по любому из пп. 1-27, и отделение вещества от растворителя.

40. Способ очистки изделия, включающий контактирование изделия с растворителем, включающим композицию по любому из пп. 1-27.

41. Способ экстракции вещества из водного раствора, включающий контактирование водного раствора с растворителем, включающим композицию по любому из пп. 1-27, и отделение вещества от растворителя.

42. Способ экстракции материала из дисперсной твердой матрицы, включающий контактирование дисперсной твердой матрицы с растворителем, включающим композицию по любому из пп. 1-27, и отделение материала от растворителя.

43. Механическое устройство для получения энергии, содержащее композицию по п. 1.

44. Механическое устройство для получения энергии по п. 43, которое адаптировано для использования цикла Ранкина или его модификации для получения энергии из тепла.

45. Способ модификации теплообменника, включающий стадию удаления существующей теплопередающей жидкости и введения композиции по п. 1.

46. Способ по п. 45, в котором теплообменник является холодильным аппаратом.

47. Способ по п. 46, в котором теплообменник является системой кондиционирования воздуха.

48. Способ снижения воздействия на окружающую среду, вызванного эксплуатацией продукта, включающего известное теплопередающее соединение или композицию, включающий по меньшей мере частичную замену известного теплопередающего соединения или композиции композицией по п. 1.

49. Способ получения композиции по любому из пп. 1-27, причем композиция содержит R-134a, где способ включает введение R-1234ze(E), R-161, R-32 и/или R-152a и, необязательно, смазочного материала, стабилизатора и/или дополнительного антипирена в теплообменник, содержащий известную теплопередающую жидкость, которая является R-134а.

50. Способ по п. 49, включающий стадию удаления по меньшей мере некоторого количества присутствующего R-134a из теплообменника до введения R-1234ze(E), R-161, R-32 и/или R-152a и, необязательно, смазочного материала, стабилизатора и/или дополнительного антипирена.

51. Способ получения квот на выбросы парниковых газов, включающий (i) замену известного соединения или композиции композицией по п. 1, в котором GWP композиции по п. 1 более низкий, чем GWP известного соединения или композиции; и (ii) получение квот на выбросы парниковых газов за указанную стадию замены.

52. Способ по п. 51, в котором использование композиции по изобретению приводит к более низкому общему коэффициенту эквивалентного потепления и/или выбросам диоксида углерода за срок эксплуатации, чем при использовании известного соединения или композиции.

53. Способ по п. 51, осуществляемый с использованием продукта из области кондиционирования, охлаждения, теплопередачи, вспенивающих агентов, аэрозолей или способных к распылению пропеллентов, газообразных диэлектриков, криохирургии, ветеринарии, стоматологии, тушения огня, пламегасителей, растворителей, чистящих средств, пневматических звуковых сигналов, пневматического оружия, местных анестезирующих средств и применений для объемного расширения.

54. Способ по п. 48, в котором продукт выбран из теплообменника, вспенивающего агента, вспениваемой композиции, способной к распылению композиции, растворителя или механического устройства получения энергии.

55. Способ по п. 54, в котором продукт является теплообменником.

56. Способ по п. 48, в котором существующее соединение или композиция являются теплопередающей композицией.

57. Способ по п. 56, в котором теплопередающая композиция является холодильным агентом, выбранным из R-134a, R-1234yf и R-152a.