Brevet FR2903700A1 — publié le 20080118

La présente invention concerne une composition à base d'HydroFluoroCarbures (HFC), apte à être utilisée en réfrigération. L'azéotrope constituée de 48,8 % en poids de chlorodifluorométhane (HCFC-22 ou R-22) et de 51,2 % en poids de chloropentafluoroéthane (CFC -115) , connue sous la dénomination R-502, a été largement utilisé comme fluide frigorigène dans les réfrigérateurs de grandes surfaces ( supermarché). En raison de l'effet néfaste causé par les composés chlorés à la couche d'ozone, ce produit, membre de la famille des ChloroFluoroCarbures (CFC), est maintenant interdit dans de nombreux pays. Il a été remplacé par l'HydroChloroFluoroCarbure (HCFC) 22 ou des mélanges comprenant l'HCFC-22 pour les équipements existant. Il a été remplacé par des mélanges à base d'HydroFluoroCarbure pour les équipements neufs. Ainsi, un mélange ternaire constitué de 44 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125), 52 % en poids de 1,1,1 trifluoroéthane (HFC-143a) et de 4 % en poids de 1,1,1,2 tétrafluoroéthane ( HFC-134a), connu sous la dénomination R-404A a été utilisé pour remplacer le R-502. Toutefois, devant la sévérité croissante des règlements au niveau environnemental, il est souhaitable de proposer un remplaçant du R-404A car son GWP (global warming potential) égal à 3260 le place parmi les fluides frigorigènes HFC de dernière génération ayant le plus d'effet intrinsèque sur le réchauffement de la planète. Par ailleurs, une composition non azéotropique comprenant 10 -90% en poids de difluorométhane (HFC-32), 10-90 % en poids de HFC-125, 10-60 0/0 en poids de propène (HC-1270) , de 10 -90% en poids de HFC-134a et pouvant contenir jusqu'à 20 % en poids en impuretés est connue du document CN 1183451 A . Une composition frigorifique, en remplacement du HCFC- 22, contenant de 10 û 25 % en poids de HFC-32, de 20 û 60 % en poids de HFC-125, de 20 û 60 % en poids de HFC-134a et de 2 û 5 % en poids d'un hydrocarbure ou d'un mélange d'hydrocarbure ayant de 3 à 5 atomes de carbone est décrite dans le document JP 2004- 175998. 2903700 2 Le document US 2004/0061091 décrit un mélange, en remplacement de HCFC-22 , constitué de 20-60 % en poids de HFC-134a, de 40-70 % en poids de HFC-125, de 1-10 % en poids de HFC-32 et de 1-8 % d'un mélange d'hydrocarbure. 5 La présente invention a pour but de fournir une composition, apte à être utilisée comme fluide frigorigène et qui répond au souhait d'un moindre impact environnemental. La présente invention a donc pour premier objet une composition comprenant 15 ù 25 % en poids de difluorométhane (HFC- 32), 50 ù 60 % en 10 poids de pentafluoroéthane (HFC-125), 15 ù 25 % en poids de 1,1,1,2 tétrafluoroéthane (HFC-134a) et 1- 3 % en poids de propène( HC-1270). La composition selon la présente invention comprend de préférence 17 ù 23 % en poids de difluorométhane (HFC- 32), 50 ù 58 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125), 20 ù 25 % en poids de 1,1,1,2 15 tétrafluoroéthane (HFC-134a) et 1- 3 % en poids de propène( HC-1270). Avantageusement, la composition selon la présente invention comprend 19 ù 21 % en poids de difluorométhane (HFC- 32), 53 ù 58 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125), 21 ù 23 % en poids de 1,1,1,2 tétrafluoroéthane (HFC-134a)et 1- 3 % en poids de propène( HC-1270). 20 La présente invention a également pour objet un fluide frigorigène de composition selon le premier objet. Elle a en outre pour objet l'utilisation du fluide frigorigène en remplacement du R-404A. Exemples Nous avons comparé les performances de mélanges R-32/125/1270/134a à celle du R-22 et celles du R-404A sur le cycle de production frigorifique suivant -40 C Température d'évaporation Température de condensation +30 C Sous-refroidissement 5K Surchauffe 25K 25 30 2903700 3 Les compositions testées de notre invention sont données par le tableau suivant 0/0 R-32 R-R- R- massique 125 1270 134a Exemple 1 20 56 1 23 Exemple 2 20 57 1 22 Exemple 3 20 56 2 22 5 Le tableau suivant fournit pour chacune des formulations la capacité frigorifique (CAPA), à savoir la quantité de froid produit (kJ) par unité de volume aspiré(m3), le COP (rapport de la puissance froid à la puissance absorbée par le fluide au compresseur), la pression de condensation (bar) et le GWP. 10 CAPA vs R-404A COP vs R-404A Gond. P GWP en % en % bar R-404A + 0 0 14,3 3260 R-22 -13,8 -0,75 11,9 1700 Exemple 1 -2,6 -1,6 14,6 2000 Exemple 2 -1,7 -1,7 14,7 2010 Exemple 3 -1,6 -1,6 14,7 1980 On peut observer que les compositions de cette invention ont des performances (COP, CAPA) similaires à celles du R-404A, supérieures à celles du R-22 pour un GWP nettement moindre que celui du R-404A et du 15 même ordre de grandeur que celui du R-22. En outre, les niveaux de pression restent adaptés à ceux d'un équipement R-404A. REVENDICATIONS 1) Composition comprenant 17 û 23 % en poids de difluorométhane (HFC- 32), 50 û 58 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125), 20 û 25 % en poids de 1,1,1,2 tétrafluoroéthane (HFC-134a) et 1- 3 % en poids de propène( HC-1270). 2) Composition selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'elle comprend 19 û 21 % en poids de difluorométhane (HFC- 32), 53 û 58 % en poids de pentafluoroéthane (HFC-125), 21 û 23 % en poids de 1,1,1,2 tétrafluoroéthane (HFC-134a)et 1- 3 % en poids de propène (HC-1270). 3) Fluide frigorigène selon l'une quelconque des revendications 1 à 2.