ТЕПЛООБМЕННЫЕ КОМПОЗИЦИИ
HEAT-EXCHANGE COMPOSITIONS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к теплообменным композициям, и в частности, к теплообменным композициям, которые могут быть применены в качестве замены существующим хладагентам, таким как R-134-a, R-152a, R-1234yf, R-22, R410-A, R-407A, R-407B, R-407C, R-507 и R-404a.
Уровень техники
Просмотр и изучение ранее опубликованных документов или любой из предшествующих ссылок не обязательно должны быть взяты в качестве подтверждения того, что данный документ или ссылка являются частью современного уровня техники в данной области или являются общеизвестными фактами.
Механические холодильные установки и имеющие к ним отношение теплообменные устройства, такие как тепловые насосы и системы кондиционирования воздуха, широко известны. В подобных системах жидкий хладагент испаряется при низком давлении, забирая тепло из окружающей среды. Полученный пар затем сжимается и проходит в конденсатор, где он конденсируется и отдает тепло во вспомогательную зону, конденсат возвращается через расширительный клапан в испаритель, завершая, таким образом, данный цикл. Механической энергией, требуемой для сжатия пара и прокачки данной жидкости, снабжают с помощью, например, электромотора или двигателя внутреннего сгорания.
В дополнение к подходящей точке кипения и высокой скрытой теплоте парообразования, предпочтительные свойства хладагента включают в себя низкую токсичность, невоспламеняемость, коррозийную неактивность, высокую стабильность и отсутствие неприятного запаха. Другими предпочтительными свойствами являются способность к сжатию при давлении ниже 25 бар, низкая температура нагнетания, высокая холодопроизводительность, высокий коэффициент полезного действия (холодильный коэффициент) и давление в испарителе свыше 1 бар при заданной температуре испарения.
Дихлордифторметан (хладагент R-12) обладает подходящей комбинацией свойств и уже много лет является самым широко применяемым хладагентом. Ввиду международной обеспокоенности тем, что полностью или частично галогенированные хлорфторуглероды разрушают защитный озоновый слой Земли, было заключено генеральное соглашение о том, что их производство и применение будет строго ограничено и, в конечном счете, постепенно прекращено. Применение дихлордифторметана было прекращено в 1990 году.
Хлордифторметан (R-22) стали применять в качестве заменителя R-12 по причине его меньшего озоноразрушающего потенциала. Из-за обеспокоенности фактом, что R-22 является сильнодействующим парниковым газом, его применение также в настоящее время прекращено.
В то время как теплообменные устройства того типа, к которому относится настоящее изобретение, являются, по существу, закрытыми системами, и утечка хладагента в атмосферу может произойти лишь вследствие утечки во время работы оборудования или во время проведения его технического обслуживания. Поэтому представляется важным заменить полностью или частично галогенированные хлорфторуглероды веществами, имеющими нулевой озоноразрушающий потенциал.
В дополнение к способности разрушать озон, было установлено, что значительные концентрации хладагентов из галоидоуглеводородов в атмосфере могли бы способствовать глобальному потеплению (так называемому парниковому эффекту). Следовательно, желательно применять хладагенты, имеющие сравнительно короткие сроки существования в атмосфере в результате их способности реагировать с другими атмосферными компонентами, такими как гидроксильные радикалы, или в результате быстрой деградации посредством фотолитических процессов.
В качестве заменителя хладагента R-22 были предложены хладагенты R-410А и R-407 (которые включают в себя R-407A, R-407B и R-407C). Однако все хладагенты R-22, R-410A и R-407 имеют высокий потенциал для влияния на глобальное потепление (GWP (Global Warming Potential), также известный как потенциал парникового эффекта).
2
2
В качестве замены R-12 стали применять 1,1,1,2-тетрафторэтан (хладагент R-134a). R-134a является энергоэффективным хладагентом, применяемым в настоящее время для автомобильного кондиционирования. Однако он является парниковым газом с GWP, равным 1430 по отношению к CO (GWP CO по определению составляет 1). Доля общего воздействия на окружающую среду автомобильных систем кондиционирования воздуха, применяющих данный газ, которое может быть связано с прямым выбросом хладагента, находится, как правило, в диапазоне 10-20%. Законодательство, принятое в настоящее время в Европейском Союзе, исключает применение хладагентов, имеющих GWP более 150 для новых моделей автомобилей, начиная с 2011 года выпуска. Автомобильная промышленность работает на глобальных технологических платформах, и в любой случай выброса парниковых газов имеет глобальные последствия, таким образом, существует необходимость найти жидкости, обладающие уменьшенным воздействием на окружающую среду (например, сниженным GWP) по сравнению с HFC-134a.
R-152a (1,1-дифторэтан) был идентифицирован в качестве альтернативы R-134a. Он несколько более эффективен, чем R-134a, и имеет парниковый потенциал порядка 120. Однако воспламеняемость R-152a оценена как высокая, например, для обеспечения его безопасного применения в подвижных системах кондиционирования воздуха. В частности, считается, что при очень низком пределе воспламеняемости в воздухе, скорость пламени будет очень высока, а энергия возгорания также будет низкой.
Таким образом, существует потребность в обеспечении альтернативными хладагентами с улучшенными свойствами, такими как, например, низкая возгораемость. Химия фторуглеродов сложна и непредсказуема. Не в каждом случае смешивание воспламеняемого фторуглерода с невоспламеняемым фторуглеродом уменьшает воспламеняемость жидкости или уменьшает количество огнеопасных композиций в воздухе. Например, авторами настоящего изобретения обнаружено, что если невоспламеняемый R-134a смешать с воспламеняемым R-152a, то нижний предел воспламеняемости данной смеси изменяется непредсказуемо. Ситуация становится более сложной и непредсказуемой в случае рассмотрения трехкомпонентных или четырехкомпонентных композиций.
Также существует необходимость в предоставлении альтернативных хладагентов, которые могут быть применены в уже существующих устройствах, таких как холодильные установки, с минимальными их модификациями или без таковых.
R-1234yf(2,3,3,3-тетрафторпропен) был идентифицирован в качестве кандидата на альтернативный хладагент для замены R-134a для определенных областей применения, в особенности, применения в подвижных системах кондиционирования воздуха или тепловых насосах. Его GWP составляет около 4. R-1234yf является воспламеняемым, но его характеристики воспламеняемости в целом были расценены как приемлемые для некоторых областей применения, включая подвижные системы кондиционирования воздуха или тепловые насосы. В частности, при сравнении с R-152a его нижний предел воспламеняемости оказался выше, его минимальная энергия возгорания - выше и скорость распространения пламени в воздухе - значительно ниже, чем у R-152a.
Воздействие на окружающую среду, связанное с работой систем воздушного кондиционирования или охлаждения в условиях выбросов парниковых газов, следует рассматривать в контексте не только "прямого" GWP хладагента, но также в контексте так называемых "непрямых" выбросов, а именно выбросов углекислого газа, как результата потребления электроэнергии или топлива для работы данной системы. Были разработаны несколько способов определения количественных показателей суммарного GWP воздействия, в том числе известные как анализ Суммарного Эквивалентного Воздействия на Потепление (TEWI), или анализ Цикла Воспроизводства Углерода (LCCP). Оба способа измерения включают в себя оценку влияния GWP эффекта хладагента и энергетической эффективности в абсолютном воздействии на глобальный процесс потепления. Также должны быть рассмотрены выбросы двуокиси углерода, связанные с производством хладагента и системного оборудования.
Показатели энергетической эффективности и хладоемкости, обнаруженные у R-1234yf, существенно ниже, чем аналогичные у R-134a, кроме того, было обнаружено, что данная жидкость увеличивает перепад давления в системе трубопроводов и теплообменников. Следствием этого является то, что применение R-1234yf и для достижения энергетической эффективности и эффективности охлаждения при применении, эквивалентном R-134a, возрастает сложность оборудования и требуется увеличение размеров трубопровода, приводящее к непрямым выбросам, связанным с оборудованием. В дальнейшем, производство на основе R-1234yf может быть более сложным и менее эффективным при применении сырья (фторированного или хлорированного), чем R-134a. Текущие прогнозы долгосрочных цен на R-1234yf находятся в диапазоне в 10-20 раз больше, чем на R-134a. Этот разброс цен и потребность в дополнительных расходах на аппаратное оборудование будет ограничивать скорость, с которой меняют хладагенты, и, следовательно, ограничивает скорость, с которой может быть снижено общее воздействие на окружающую среду охлаждения или кондиционирования воздуха. Таким образом, принятие R-1234yf в качестве замены R-134a приведет к большему потреблению сырья, и как результат - к большим непрямым выбросам парниковых газов, по сравнению с R-134a.
Для некоторых из существующих технологий, разработанных для R-134a, возможно, неприемлема даже уменьшенная воспламеняемость некоторых из теплопередающих композиций (каждая композиция, имеющая GWP менее 150, считается в определенной степени легковоспламеняющейся).
Раскрытие изобретения
Основной задачей настоящего изобретения является предоставление теплообменной композиции, являющейся пригодной к эксплуатации, или пригодной в качестве заменителя существующих хладагентов, которая будут обладать уменьшенным GWP и при этом обладать производительной и энергетической эффективностью (которые могут быть выражены термином "Холодильный Коэффициент") в идеале, с точностью до 10% от значений, например, достигнутых с помощью существующих хладагентов (например, R-134a, R-152a, R-1234yf, R-22, R-410A, R-407B, R-407C, R-507 и R-404a), и, предпочтительно, в пределах менее 10% (например, около 5%) от данных значений. Специалистам в данной области техники должно быть известно, что различия этого порядка между жидкостями обычно решаемы доработкой конструкции оборудования и эксплуатационных характеристик устройства. Данная композиция в идеале также будет обладать пониженной токсичностью и допустимой воспламеняемостью.
2
Предмет настоящего изобретения направлен на устранение указанных выше недостатков посредством получения теплообменной композиции, содержащей 1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze), двуокись углерода (также именуемую здесь R-744 или СО) и третий компонент, выбираемый из дифторметана (R-32), 1,1-дифторэтана (R-152a), фторэтана (R-161), 1,1,1,2-тетрафторэтана (R-134a), пропилена (R-1270), пропана (R-290) и их смесей. В дальнейшем это будет упомянуто как композиция по изобретению, если не указано иное.
Все химические компоненты, перечисленные в данном описании, имеются в свободной продаже. Например, фторсодержащие соединения могут быть приобретены у Apollo Scientific (UK).
Как правило, композиции по изобретению содержат транс-1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze(Е)).
В одном из вариантов осуществления композиции по изобретению содержат, по меньшей мере, приблизительно 45 мас.% R-1234ze(E), например, от приблизительно 50 до приблизительно 98 мас.%. Предпочтительно, композиции по изобретению содержат от приблизительно 60 до приблизительно 98 мас.% R-1234ze(E). Предпочтительно, композиции по изобретению содержат от приблизительно 70 до приблизительно 98 мас.% R-1234ze(E).
Предпочтительные количества и выбор компонентов по изобретению определяют сочетанием свойств:
(a) Воспламеняемость: невоспламеняемые или слабовоспламеняемые композиции являются предпочтительными.
(b) Эффективная рабочая температура хладагента в испарителе системы кондиционирования воздуха.
(c) Температурный "глайд" смеси и ее влияние на производительность теплообменника.
Эффективная рабочая температура в цикле кондиционирования воздуха, особенно автомобильного кондиционирования воздуха, ограничена необходимостью избежать образования льда на соприкасающейся с воздухом поверхности испарителя хладагента. Обычно система кондиционирования воздуха должна остыть и быть осушена от влажного воздуха, так чтобы жидкая вода образовывалась на соприкасающейся с воздухом поверхности. Большинство испарителей (не исключая предназначенные для автомобильного применения) содержат ребристые поверхности с узким расстоянием между ребрами. Если испаритель переохлажден, то лед может образоваться между ребрами, ограничивая поток воздуха над поверхностью и снижать общую производительность за счет уменьшения рабочей площади теплообменника.
Известно, что в автомобильных системах кондиционирования воздуха (Modern Refrigeration and Air Conditioning AD Althouse и др., 1988 г.издания, глава 27, которая включена в данном документе в виде ссылки), хладагент с температурой испарения -2°С или выше является предпочтительным для гарантии того, чтобы таким образом избежать проблемы обледенения.
Известно также, что неазеотропные смеси хладагента обладают температурным "глайдом" при испарения или конденсации. Иными словами, так как хладагент постепенно испаряется или конденсируется при постоянном давлении, температура растет (при испарении) или падает (при конденсации), с суммарной разницей температур (от входа и выходу), именуемой температурным глайдом. Эффект температурного глайда при испарении и конденсации также должен быть учтен.
Содержание диоксида углерода в композиции по изобретению ограничивается, в основном, соображениями (b) и (с), указанными выше. Подходящие композиции по изобретению содержат приблизительно до 12 мас.% R-744. Предпочтительно, композиции по изобретению содержат от приблизительно 1 до приблизительно 10 мас.% R-744. Благоприятно, когда композиции по изобретению содержат от приблизительно 2 до приблизительно 7 мас.% R-744.
Содержание третьего компонента, который может включать в себя воспламеняющиеся хладагенты (R-32, R-152a, R-161, пропилен или пропан), выбрано таким образом, что даже в отсутствие элемента композиции двуокиси углерода остаточная смесь фторуглеродов имеет нижний предел воспламеняемости в воздухе при 23°С (как определено с использованием методики ASHRAE-34 на аппарате, имеющем тестовую 12-литровую колбу), который составляет более 5% об./об., предпочтительно более чем на 6% об./об. и наиболее предпочтительно такой, что смесь является невоспламеняемой. Вопрос о воспламеняемости в дальнейшем обсуждается в данной спецификации.
Как правило, композиции по изобретению содержат до приблизительно 50 мас.% третьего компонента. Подходящие композиции по изобретению содержат третий компонент до приблизительно 45 мас.%. Предпочтительно, композиции по изобретению содержат третий компонент от приблизительно 1 до приблизительно 40 мас.%.
В настоящем документе все % количества в композициях, включенные в формулу изобретения, являются массовыми, основанными на суммарной массе композиций, если не указано иное.
Во избежание сомнений, следует понимать, что верхние и нижние значения объемов и количеств компонентов могут быть так или иначе изменены, при условии, что результирующие объемы подпадают под более широкий объем настоящего изобретения.
Композиции по изобретению могут состоять главным образом из (или состоять из) R-1234ze(E), R-744 и третьего компонента.
Под термином "состоит главным образом из" мы подразумеваем, что композиции, описанные в настоящем изобретении, по существу, не содержат других компонентов, в частности никаких (гидро)(фтор)содержащих соединений (например, (гидро)(фтор)алканов или (гидро)(фтор)алкенов), которые, как известно, применяют в теплообменных композициях. Мы включили термин "состоят из" в смысловое значение "состоят главным образом".
Во избежание сомнений, каждая из композиций по изобретению, описанная в данном документе, в том числе конкретно определенные соединения и количества соединений или компонентов, может состоять главным образом из (или полностью состоит из) соединений или компонентов, определенных в этих композициях.
В одном аспекте, третий компонент содержит только один дифторметан (R-32), 1,1-дифторэтан (R-152), фторэтан (R-161), 1,1,1,2-тетрафторэтан (R-134a), пропилен или пропан. Таким образом, композиции по изобретению могут быть трехкомпонентными смесями из R-1234ze(E), R-744 и одним из: R-32, R-152a, R-161, R-134a, пропилена или пропана.
Тем не менее, смеси одного или более из этих соединений могут быть применены в качестве третьего компонента. Например, третий компонент может включать в себя R-134а вместе с одним из: R-32, R-152a, R-161, пропилен или пропан. R-134a обычно включают для уменьшения воспламеняемости эквивалентной композиции, не содержащей R-134a.
Предпочтительно, композиции по изобретению, содержащие R-134a, являются невоспламеняемыми при тестовой температуре 60°С, как определено с использованием методики ASHRAE-34. Преимущественно, смеси из пара, находящегося в равновесном состоянии с композицией по изобретению при любой температуре в интервале между -20°С до 60°С, являются невоспламеняемыми.
Преимущественно, третий компонент выбирают из R-32, R-152a, R-161, R-134a и смеси из них.
В одном из вариантов осуществления, третий компонент содержит R-32. Третий компонент может состоять главным образом или полностью из R-32.
Композиции по изобретению, которые содержат R-32, обычно содержат его в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 20 мас.%, обычно в количестве от 2 приблизительно до 15 мас.%, например, от приблизительно 4 до приблизительно 10 мас.%.
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат от приблизительно 82 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), от приблизительно 2 до приблизительно 6 мас.% R-744 и от приблизительно 2 до 12 мас.% R-32.
Дополнительно предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат приблизительно от 85 до 96 мас.% R-1234e(E), от приблизительно 2 до приблизительно 6 мас.% R-744 и от приблизительно 2 до приблизительно 12 мас.% R-32.
В одном из вариантов осуществления, третий компонент содержит R-152a. Третий компонент может состоять главным образом или полностью из R-152a.
Композиции по изобретению, которые содержат R-152a, обычно содержат его в количестве приблизительно от 2 до приблизительно 45 мас.%, обычно в количестве приблизительно от 3 до приблизительно 30 мас.%, например, приблизительно от 4 до приблизительно 20 мас.% (например, от приблизительно 5 до приблизительно 15 мас.%).
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат приблизительно от 75 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), приблизительно от 2 до приблизительно 5 мас.% R-744 и приблизительно от 2 до приблизительно 12 мас.% R-152а.
Дополнительно предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат от приблизительно 85 до приблизительно 94 мас.% (например, от приблизительно 87 до приблизительно 92 мас.%) R-1234e(E), от приблизительно 3 до приблизительно 8 мас.% (например, от приблизительно 4 до приблизительно 7 мас.%) R-744 и от приблизительно 3 до приблизительно 7 мас.% (например, от приблизительно 4 до приблизительно 6 мас.% R-152a.
В одном из вариантов осуществления, третий компонент содержит R-161. Третий компонент может состоять главным образом или полностью из R-161.
Композиции по изобретению, которые содержат R-161, обычно содержат его в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 30 мас.%, предпочтительно в количестве от приблизительно 3 до приблизительно 20 мас.%, например, от приблизительно 4 до приблизительно 15 мас.%.
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат от приблизительно 85 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), от приблизительно 2 до приблизительно 5 мас.% R-744 и от приблизительно 2 до приблизительно 10 мас.% R-161.
В одном из вариантов осуществления, третий компонент содержит пропилен. Третий компонент может состоять главным образом или полностью состоять из пропилена.
Композиции по изобретению, которые содержат пропилен, обычно содержат его в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 10 мас.%, предпочтительно в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 8 мас.%, например от приблизительно 3 до приблизительно 6 мас.%.
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат от приблизительно 87 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), от приблизительно 2 до приблизительно 5 мас.% R-744 и от приблизительно 2 до приблизительно 10 мас.% пропилена.
Дополнительно предпочтительные композиции настоящего изобретения содержат от приблизительно 89 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), от приблизительно 2 до приблизительно 5 мас.% R-744 и от приблизительно 2 до приблизительно 8 мас.% пропилена.
В одном из вариантов осуществления, третий компонент содержит пропан. Третий компонент может состоять главным образом или полностью состоять из пропана.
Композиции по изобретению, которые содержат пропан, обычно содержат его в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 10 мас.%, предпочтительно в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 8 мас.%, например от приблизительно 3 до приблизительно 6 мас.%.
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат приблизительно от 87 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), приблизительно от 2 до приблизительно 5 мас.% R-744 и приблизительно от 2 до приблизительно 8 мас.% пропана.
Дополнительно предпочтительные композиции по изобретению содержат от приблизительно 89 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), от приблизительно 2 до приблизительно 5 мас.% R-744 и приблизительно от 2 до приблизительно 8 мас.% пропана.
В одном из вариантов осуществления, третий компонент содержит R-134a. Третий компонент может состоять главным образом или полностью состоять из R-134a.
Композиции по изобретению, которые содержат R-134a, обычно содержат его в количестве приблизительно от 1 приблизительно до 50 мас.%, например от приблизительно 2 до приблизительно 45 мас.%. Предпочтительно, R-134a присутствует в количестве приблизительно от 2 до приблизительно 30 мас.%, например от приблизительно 2 до приблизительно 20 мас.%.
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат от приблизительно 44 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), от приблизительно 2 до приблизительно 6 мас.% R-744 и от приблизительно 2 до приблизительно 50 мас.% R-134а.
Дополнительно предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат приблизительно от 49 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), приблизительно от 2 до приблизительно 6 мас.% R-744 и приблизительно от 2 до приблизительно 45 мас.% R-134a.
В одном из аспектов, композиции по настоящему изобретению содержат приблизительно от 79 до приблизительно 96 мас.% R-1234e(E), от приблизительно 2 до приблизительно 6 мас.% R-744 и от приблизительно 2 до приблизительно 15 мас.% R-134а.
В одном аспекте композиции по изобретению содержат от приблизительно 79 до приблизительно 94 мас.% R-1234z(E), от приблизительно 4 до приблизительно 6 мас.% R-744 и от приблизительно 2 до приблизительно 15 мас.% (например, от приблизительно 6 до приблизительно 15 мас.%) R-134a. Примеры подобных композиций являются трехкомпонентными смесями, содержащими приблизительно 84 мас.% R-1234ze(E), приблизительно 6 мас.% R-744 и приблизительно 10 мас.% R-134a или содержащие приблизительно 86 мас.% R-1234ze(E), приблизительно 5 мас.% R-744 и приблизительно 9 мас.% R-134a.
Композиции по изобретению могут дополнительно содержать пентафторэтан (R-125). В случае его присутствия R-125 обычно присутствует в количествах до приблизительно 40 мас.%, предпочтительно, от приблизительно 2 до приблизительно 20 мас.%.
Композиции согласно изобретению по существу не содержат R-1225 (пентафторпропен), по существу не содержат R-1225ye (1,2,3,3,3-пентафторпропен) или R-1225zc (1,1,3,3,3-пентафторопен), соединения которых могут быть связаны с вопросами токсичности.
Под термином "по существу не содержит" мы подразумеваем, что композиции, описанные в настоящем изобретении, имеют в своем составе 0,5 мас.% или менее из указанных компонентов, предпочтительно 0,1 мас.% или менее, основанные на общей массе данной композиции.
Композиции, рассматриваемые в настоящем изобретении, по существу, не могут состоять из:
(i) 2,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234yf),
(ii) цис-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze(Z)) и/или
(iii) 3,3,3-трифторпропена (R-1243zf).
Композиции, представленные в настоящем изобретении, имеют нулевой озоноразрушающий потенциал.
Предпочтительно, композиции, представленные в настоящем изобретении (например, которые подходят в качестве заменителей хладагентов R-134a, R-1234yf или R-152a), имеют GWP менее 1300, предпочтительно менее чем 1000 и, что более предпочтительно, менее чем 500, 400, 300 или 200, в особенности, менее чем 150 или 100, даже менее чем 50, в некоторых случаях. Если не указано иное, IPCC (Межправительственная Группа Экспертов по Изменению Климата (МГЭИК)), TAR (Третий Оценочный Доклад), значения GWP были использованы в упомянутом документе.
Преимущественно, упомянутые композиции обладают уменьшенной опасностью воспламеняемости по сравнению с отдельными компонентами данных композиций, например, R-32, R-161, R-152a, пропаном или пропиленом. Предпочтительно, данные композиции имеют уменьшенную опасность воспламеняемости по сравнению с R-1234yf.
В одном аспекте, данные композиции имеют один или более (а) более высокий нижний предел возгораемости; (b) более высокую энергию зажигания; или (с) более низкую скорость пламени, по сравнению с R-32, R-152a, R-161, пропаном, пропиленом или R-1234yf. В предпочтительном осуществлении, композиции по изобретению являются невоспламеняемыми. Является выгодным, что смеси пара, находящегося в равновесном состоянии с композициями по изобретению, также являются невоспламеняемыми при любой температуре в интервале между - 20°С и 60°С.
Воспламеняемость может быть определена согласно стандарту ASHRAE 34, включающему в себя стандарт ASTM Е-681 с тестовой методикой per Addendum 34p, датированной 2004 г., полное содержание которого включено в настоящий документ в виде ссылки.
В некоторых областях применения нет необходимости для формулировки, чтобы классифицировать композицию как невоспламеняемую по методике ASHRAE-34; что позволяет разрабатывать жидкости, нижний предел возгораемости которых в присутствии воздуха будет в достаточной мере уменьшен, чтобы безопасно применять их в данной области, например, если нет физической возможности создать легковоспламеняющуюся смесь посредством слива из холодильного оборудования в окружающую среду.
R-1234ze(E) является невоспламеняемым при 23°С, несмотря на то что демонстрирует воспламеняемость при более высоких температурах во влажном воздухе. Мы экспериментально установили, что смеси R-1234ze(E) с горючими фторуглеродами, такими как HFC-32, HFC-152a или HFC-161, остаются невоспламеняемыми в воздухе при 23°С, если "соотношение фтора" Rf смеси больше, чем примерно 0,57, где Rf определяют на грамм-моль общей смеси хладагентов, как:
f
R=(грамм-моль фтора)/(грамм-моль фтора+грамм-моль водорода).
Таким образом, для R-161 R=1/(1+5)=1/6 (0,167), и это соединение является легковоспламеняющимся, в отличие от R-1234ze(E), имеющего R=4/6 (0,667), и это соединение является невоспламеняющимся. Мы экспериментально обнаружили, что 20% об./об. смесь R-161 и R-1234ze(E) также является невоспламеняющейся. Отношение фтора данной невоспламеняющейся смеси составляет 0,2*(1/6)+0,8*(4/6)=0,567.
Справедливость взаимосвязи между воспламеняемостью и отношением фтора 0,57 или выше была экспериментально доказана для HFC-32, HFC-152a и смесей HFC-32 с HFC-152a.
Например, Takizawa и др. в "Реакции стехиометрии для сжигания смесей фторэтана", в протоколе ASHRAE 112(2) от 2006 г. (Американского Общества по Отоплению, Охлаждению и Кондиционированию) 112(2) 2006 г. (который включен в настоящем документе в виде ссылки), показал линейную взаимосвязь между данным соотношением и скоростью распространения пламени в смесях, содержащих R-152a, при возрастании соотношения фтора приводит к снижению скорости пламени. Данные в ссылке показывают, что соотношение фтора должно быть более чем 0.65, чтобы скорость пламени упала до нуля, или, другими словами, чтобы смесь стала невоспламеняемой.
Подобным образом Minor и др. (патентная заявка W02007/053697 Du Pont) показал, что воспламеняемость многих гидрофторолефинов показывает, что упомянутые соединения будут невоспламеняемыми, если соотношение фтора составляет более 0.7.
Исходя из основных принципов данной области техники, является неожиданным, что смеси R-1234ze(E) из легковоспламеняющихся фторуглеродов, таких как HFC-32, HFC-152a и HFC-161, остаются невоспламеняющимися в воздухе при 23°С, при соотношении фтора Rf смеси большем, чем примерно 0.57.
Кроме того, мы определили, что если соотношение фтора больше, чем о 0,46, то у композиции можно ожидать нижний предел воспламеняемости в воздухе более 6% об./об. при комнатной температуре.
В процессе производства низковоспламеняемых смесей на основе R-744/третьем компоненте/R-1234ze(Е), содержащих меньшие, чем предполагалось, количества R-1234ze(E), количества третьего компонента в таких композициях возрастает. Считается, что результатом являются теплообменные композиции, демонстрирующие повышенную хладоемкость, сниженный температурный глайд и/или сниженный перепад давления, по сравнению с аналогичными композициями, содержащими более высокие концентрации (например, почти 100%) R-1234ze(E).
Таким образом, композиции, рассматриваемые в настоящем изобретении, дают совершенно неожиданную комбинацию пониженной воспламеняемости, низкого GWP и улучшенных качеств холодильной производительности. Некоторые из этих свойств холодильной производительности объяснены более подробно ниже.
Температурный глайд, который должен пониматься как разница значений между температурой начала кипения и температурой точки росы зеотропной (неазеотропной) смеси при постоянном давлении, является свойством хладагента; если желательно заменить жидкость смесью, что часто бывает предпочтительным, получить подобный или сниженный глайд у альтернативной жидкости. В одном из осуществлений настоящего изобретения композиции настоящего изобретения являются зеотропными.
Является наиболее подходящим, когда температурный глайд (в испарителе) композиций, представленных в настоящем изобретении, был менее чем 8 К, предпочтительно, менее чем 10 К.
Преимущественно, объемная хладоемкость композиций настоящего изобретения равна, по меньшей мере, 85% существующей охлаждающей жидкости при ее замене, предпочтительно, 90% или даже, по меньшей мере, 95%.
Композиции, представленные в настоящем изобретении, обычно имеют объемную хладоемкость, равную, по меньшей мере, 90% от таковой у R-1234yf. Предпочтительно, композиции, представленные в данном изобретении, имеют объемную хладоемкость, по меньшей мере, 95% от таковой у R-1234yf, например, от 95% до 120% от таковой у R-1234yf.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, эффективность рабочего цикла (холодильный коэффициент, СОР) композиции находится в пределах 5% или даже лучше, при замене существующего жидкого хладагента.
Предпочтительно, чтобы температура на выходе компрессора при применении композиций, представленных в настоящем изобретении, находилась в пределах 15 К при замене существующего жидкого хладагента, и предпочтительно, около 10 К или даже около 5 К.
Композиции, представленные в настоящем изобретении, предпочтительно, имеют энергетическую эффективность, по меньшей мере, 95% (предпочтительно 98%) от R-134a в эквивалентных условиях, когда имеются уменьшенные или эквивалентные характеристики падения давления и хладоемкости до 95% или выше значений, чем у R-134а. Преимущественно данные композиции обладают большей энергетической эффективностью и более низкими характеристиками падения давления, чем R-134a в эквивалентных условиях. Также, предпочтительно, данные композиции обладают лучшим энергетической эффективностью и характеристиками падения давления, чем отдельно взятый R-1234yf.
Теплообменные композиции, представленные в настоящем изобретении, являются пригодными для применения в существующих конструкциях оборудования и совместимы со всеми классами смазочных материалов, применяемых в настоящее время совместно с общепринятыми гидрофторуглеродными (HFC) хладагентами. Они могут быть при необходимости стабилизированы или приведены в сочетаемое состояние с минеральным маслами посредством применения соответствующих добавок.
Предпочтительно, при применении в теплообменном оборудовании, композиции, представленные в настоящем изобретении, комбинируют со смазочным материалом (любрикантом).
Предпочтительно, когда любрикант выбирают из группы, состоящей из минерального масла, силиконового масла, полиалкилбензолов (PABs), полиолэфиров (POEs), полиалкиленгликолей (PAGs), эфиров полиалкиленгликолей (PAG esters), поливиниловых эфиров (PVEs), поли(альфа-олефинов) и их комбинаций.
Преимущественно, смазочный материал дополнительно содержит стабилизатор.
Предпочтительно, стабилизатор выбирают из группы, состоящей из соединений на основе диенов, фосфатов, соединений фенола и эпоксидов и их смесей.
Предпочтительно, что композиции, представленные в настоящем изобретении, могут быть комбинированы с огнезащитными составами.
Преимущественно, огнезащитный состав выбирают из группы, состоящей из три-(2-хлорэтил)-фосфата, (хлоропропил)фосфата, три-(2,3-дибромпропил)-фосфата, три-(1,3-дихлорпропил)-фосфата, диаммония фосфата, различных галогенированных ароматических соединений, оксида сурьмы, тригидрата алюминия, поливинилхлорида, фторированного йодистого углерода, фторированного бромистого углерода, трифторйодометана, перфторалкиламинов, бромфторалкиламинов и их смесей.
Предпочтительно, теплообменные композиции являются композициями из хладагентов.
В одном из осуществлений настоящее изобретение предоставляет теплообменное устройство, содержащее композицию по изобретению.
Предпочтительно, теплообменное устройство является холодильным устройством.
Предпочтительно, теплообменное устройство выбирают из группы, состоящей из автомобильных систем кондиционирования воздуха, бытовых систем кондиционирования воздуха, промышленных систем кондиционирования воздуха, бытовых холодильных систем, бытовых морозильных систем, промышленных холодильных систем, промышленных морозильных систем, чиллерных систем кондиционирования воздуха, чиллерных холодильных систем и промышленных или бытовых теплонасосных систем. Предпочтительно, если данное теплообменное устройство является холодильным устройством или системой кондиционирования воздуха.
Преимущественно, теплообменное устройство содержит компрессор центробежного типа.
Настоящее изобретение также обеспечивает применение композиции, представленной в настоящем изобретении в теплообменном устройстве, как описано в данном документе.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предусмотрен продувочный агент, содержащий композицию, описанную в данном изобретении.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена пенная композиция, содержащая один или более компонент, способный образовывать пену и композицию, представленную в данном изобретении.
Предпочтительно, один или более компонент, способный образовывать пену, выбирают из полиуретанов, термопластичных полимеров и смол, таких как полистирол, и эпоксидные смолы.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предусмотрена пена, получаемая из пенной композиции, описанной в настоящем изобретении.
Предпочтительно данная пена содержит в себе композицию по изобретению.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена композиция с возможностью распыления, включающая материал для распыления и пропеллент, содержащий композицию по изобретению.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ охлаждения изделия, включающий конденсацию композиции по изобретению с последующим испарением упомянутой композиции в непосредственной близости от охлаждаемого изделия.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ нагрева изделия, включающий конденсацию композиции по изобретению в непосредственной близости от изделия с последующим испарением упомянутой композиции.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ экстракции вещества из биомассы, включающий контактирование биомассы с растворителем, содержащим композицию по изобретению и отделение данного вещества от растворителя.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ очистки изделия, включающий контактирование данного изделия с растворителем, содержащим композицию по изобретению.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ экстракции вещества из водного раствора, включающий контактирование данного водного раствора с растворителем, содержащим композицию, описанную в настоящем изобретении, и отделение данного вещества от растворителя.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ экстракции вещества из сыпучей твердой матрицы, включающий контактирование сыпучей твердой матрицы с растворителем, содержащим композицию, описанную в настоящем изобретении, и отделение вещества от растворителя.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство для генерирования механической энергии, содержащее композицию по изобретению.
Предпочтительно, устройство для генерирования механической энергии приспособлено для применения Цикла Ренкина или его модификации с целью генерирования работы из тепла.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ модернизации теплообменного устройства, включающий этап удаления имеющейся теплообменной жидкости и введение композиции, согласно настоящему изобретению. Предпочтительно, теплообменное устройство является холодильным устройством или (стационарной) системой кондиционирования воздуха. Предпочтительно, данный способ дополнительно содержит этап получения местоположения, в котором существует квота на выброс парникового газа (например, двуокиси углерода).
Согласно способу модернизации, описанному выше, существующая жидкость может быть полностью удалена из теплообменного устройства перед введением композиции по данному изобретению. Также, существующая теплообменная жидкость может быть удалена частично из устройства теплообмена и, впоследствии, может быть введена композиция по настоящему изобретению.
В другом варианте осуществления, в котором теплообменной жидкостью является R-134a, и композиция, согласно настоящему изобретению, содержит R-134a, R-1234ze(E), R-744, любые другие третьи компоненты и/или присутствующий R-125 (и опциональные компоненты в качестве любриканта, стабилизатора или дополнительного пламегасителя), и R-1234ze(E), R-744 и т.д. могут быть добавлены к R-134a в устройство теплообмена, формируя, таким образом, композицию согласно настоящему изобретению для теплообменного устройства. Некоторое количество уже присутствующего R-134a может быть удалено из устройства теплообмена перед добавлением R-1234ze(E), R-744 и т.п. для упрощения введения компонентов в необходимых пропорциях, согласно настоящему изобретению.
Таким образом, в настоящем изобретении предложен способ получения композиции и/или устройства теплообмена, содержащих R-1234ze(E), R-744, любые другие компоненты в дополнение к R-134a, требуемый R-125 и опциональные компоненты в качестве любриканта, стабилизатора или дополнительного пламегасителя в устройстве теплообмена, содержащем теплопроводящую жидкость R-134a. Опционально, по меньшей мере, некоторое количество R-134a удаляют из устройства теплообмена перед введением R-1234ze(E), R-744 и т.д.
Очевидно, что композиции, согласно настоящему изобретению, также могут быть получены в необходимых пропорциях простым смешением R-1234ze(E), R-744, третьих компонентов, требуемого R-125 (и опциональных компонентов в качестве любриканта, стабилизатора или дополнительного пламегасителя). Композиции могут быть добавлены в устройство теплообмена (или использованы каким-либо другим способом, описанном в данном описании), не содержащие R-134a, такое как устройство, из которого удалено R-134а или какие-либо другие теплопроводящие жидкости.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложен способ уменьшения воздействия на окружающую среду являющегося результатом действия продукта, содержащего соединение или композицию, и данный способ включает, по меньшей мере, частичную замену имеющегося соединения или композиции композицией по изобретению. Предпочтительно, данный способ включает этап получения местоположения, для которого существует квота на выброс парникового газа.
Влияние на окружающую среду включает в себя производство и выброс парниковых газов во время производства тех или иных товаров.
Как было описано выше, данное воздействие на окружающую среду включает в себя не только выброс соединений или композиций, имеющих существенное воздействие из-за утечек или из-за других потерь, которые могут включать в себя выброс углекислого газа, возникающего во время работы устройства во время его рабочего цикла. Такое внешнее воздействие на систему может быть дискретизировано измерением TEWI (Total Equivalent Warming Impact). Данные измерения применяют для количественного определения воздействия на окружающую среду некоторых видов стационарных холодильников и оборудования кондиционирования воздуха, которые включают в себя, например, системы охлаждения в супермаркетах (см., например, http://en.wikipedia.org/wiki/Total equivalentwarmingimpact).
Воздействие на окружающую среду может дополнительно включать в себя выброс парниковых газов, образуемых при синтезе и производстве соединений или композиций. В данном случае выбросы при производстве будут добавлены к затратам потребления электроэнергии, и прямым потерям, являющимися результатом измерения величины, известной как Цикл Воспроизводства Углерода (LCCP, см., например, http://www.sae.org./events/aars/presentations/2007/papasavva.pdf). Применение LCCP является общепринятым при оценке воздействия на окружающую среду автомобильных систем кондиционирования воздуха.
2
Квота(ы) на выброс предназначена(ы) для сокращения вредных выбросов, которые могут привести к глобальному потеплению и могут подлежать группированию, торговле или быть проданными. Обычно их выражают в эквиваленте величины углекислого газа. Таким образом, если запрещено выделение 1 кг R-134a, то может быть выделена квота, эквивалентная квоте на выделение 1×1300=1300 кг CO.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ формирования квот(ы) на выброс парниковых газов, содержащий (i) замену существующего соединения или композиции на композицию, согласно настоящему изобретению, где композиция по настоящему изобретению имеет более низкий GWP по сравнению с существующим соединением или композицией, и (ii) получение квоты на выброс парниковых газов в случае выполнения этапа данной замены.
В предпочтительном варианте осуществления применение композиции по настоящему изобретению позволяет создать оборудование, имеющее более низкое Суммарное Эквивалентное Воздействие на Потепление (TEWI) и/или более низкую продолжительность Цикла Воспроизведения Углерода (LCCP), получаемых при применении уже существующих соединений или композиций.
Данные способы можно осуществлять в случае любого подходящего продукта, например, в областях кондиционирования воздуха, охлаждения (например, охлаждения при низкой и средней температуре), передачи тепла, в случае продувочных реагентов, аэрозолей или распыляемых пропеллентов, газообразных диэлектриков, в областях криохирургии, ветеринарных процедур, стоматологических процедур, пожаротушения, подавления огня, в случае растворителей (в качестве носителя вкуса или аромата), чистящих средств, воздухонаправляющих устройств, пневматического оружия, местных анестетиков, а также для расширенного применения. Предпочтительно, областью применения настоящего изобретения является кондиционирование воздуха или охлаждение.
Примеры таких продуктов включают в себя устройства теплообмена, продувочные реагенты, пенные композиции, распыляемые композиции, растворители и устройства для генерирования механической энергии. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения устройство является устройством теплообмена, таким как холодильное устройство или блок кондиционирования воздуха.
Существующие соединения или композиции характеризуются воздействием на окружающую среду, измеренным величиной GWP и/или TEWI и/или LCCP, более высокой, чем композиция, предложенная в настоящем изобретении для их замены. Существующие соединения или композиции могут содержать соединения фторуглерода, такие как перфтор-, гидрофтор, хлорфтор-, или гидрохлорфторуглеродные соединения, или они могут содержать фторированный олефин.
Предпочтительно, существующие соединения или композиции являются теплопроводящими соединениями или композициями, такими как хладагент. Примеры хладагентов, которые могут быть заменены, включают в себя R-134a, R-152a, R-1234yf, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R-507, R-22 и R-404a. Композиции, согласно настоящему изобретению, предназначены, в частности, в качестве заменителей R-134a, R-15 2a или R-1234yf, в особенности R-134a и R-1234yf.
Любое количество существующих соединений или композиций могут быть заменены для уменьшения влияния на окружающую среду. Это может зависеть от влияния на окружающую среду существующих соединений или композиций, которые будут заменены, и влияния на окружающую среду при замене компонентов согласно настоящему изобретению. Предпочтительно, соединения или композиции, применяемые в изделиях, полностью заменяют на композицию, согласно настоящему изобретению.
Далее, настоящее изобретение будет проиллюстрировано примерами, которые не ограничивают объем настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Примеры
Воспламеняемость
Воспламеняемость некоторых композиций изобретения в воздухе при атмосферном давлении и с контролируемой влажностью изучали посредством теста в жаровой трубе следующим образом.
Тестовый сосуд представлял собой вертикальный стеклянный цилиндр, имеющий диаметр 2 дюйма. Электроды зажигания были размещены на 60 мм выше нижней части цилиндра. Цилиндр был оснащен отверстием для сброса давления. Аппарат был защищен, чтобы ограничить любое повреждение от взрыва, в качестве источника зажигания была применена стоячая индукционная искра длительностью 0,5 секунды.
Испытания проводились при температуре 23 или 35°С (см. ниже). Известная концентрация топлива в воздухе была введена в стеклянный цилиндр. Искру пропускали через смесь, и было отмечено, что не было пламени, отделявшегося от источника зажигания и распространяющегося самостоятельно. Концентрация газа была увеличена с шагом 1% об. до зажигания (если оно происходило). Полученные результаты представлены ниже (все композиции представлены в объемном отношении, если не указано иное).
Топливо
Температура (°С)
Влажность
Результаты<sup>b</sup>
R134a/R1234ze(E) 10/90
23
50%RH/23°C
невоспламеняема
CO2/R134a/R1234ze 10/10/80<sup>a</sup>
23
50%RH/23°C
невоспламеняема
R134a/R1234yf 10/90
35
50%RH/23°C
LFL6%UFL 11%
R134a/R1234ze(E) 10/90
35
50%RH/23°C
LFL 8% UFL 12%
CO<sub>2</sub>/R134a/R1234ze 10/10/80<sup>a</sup>
35
50%RH/23°C
LFL 10% UFL 11%<sup>c</sup>
<sup>a</sup>соответствует примерно 4 мас.% CO<sub>2</sub>, 10 мас.% R-134a и 86 мас.% R-1234ze (E).
<sup>b</sup>FL = нижний предел воспламеняемости и UFL = верхний предел воспламененяемости.
<sup>c</sup>неполное распространение.
2
Трехкомпонентный состав, содержащий 4 мас.% CO, 10 мас.% R-134a и 86 мас.% R-1234ze(E), продемонстрировал негорючесть при 23°С. При 35°С горючесть была значительно меньше, чем у соответствующей R134a/R1234yf и R134a/R1234ze(E) смеси.
(а) Генерация точной модели физических свойств
Физические свойства R-1234yf и R-1234ze(E), необходимые для моделирования производительности холодильного цикла, а именно критическая точка, давление пара, энтальпия жидкости и пара, плотность жидкости и пара и теплоемкость пара и жидкости, были точно определены экспериментальным путем в диапазоне давлений 0-200 бар и температуре от -40 до 200°С, и полученные данные применены для создания уравнения Гельмгольца энергии состояния модели для жидкости в версии программного обеспечения NIST REFPROP 8,0, которое более подробно описано в руководстве пользователя www.nist.gov/srd/PDFfiles/REFPROP8.PDF и приведено здесь в качестве ссылки. Изменение энтальпии идеального газа и жидкостей с температурой оценивали с помощью молекулярного моделирования программным обеспечением HyperChem v7.5 (которое включено здесь в качестве ссылки) и, как следствие идеальная функция энтальпии газа была применена в регрессии уравнения состояния для этих жидкостей.
Поведение равновесного состояния жидкость-пар R-1234ze(E) было изучено в ряде бинарных пар с R-32, R-125, R-134a, R-152a, R-161, пропана и пропилена в температурном диапазоне от -40 до+60°С, который включает в себя практический рабочий диапазон холодильного оборудования и систем кондиционирования воздуха. В композиции полностью менялось композиционное пространство для каждого двоичного числа в экспериментальной программе, эти данные также включены в модель программного обеспечения REFPROP.
В результате программная модель была применена для сравнения производительности выбранной жидкости по изобретению с R-1234yf, R-1234ze(E) в качестве единственного компонента, и R-134a.
(b) Сравнение идеального цикла кондиционирования
В первом сравнении поведения жидкостей было оценено для простого цикла сжатия паров в условиях, характерных для автомобильного кондиционирования воздуха в высоких температурах окружающей среды. При этом сравнении эффекты падения давления не были включены в модель. Вместо этого сравнение было сделано на основе равных значений температур испарения и конденсации средней и равных степеней перегрева и переохлаждения для каждого хладагента. Условия применения даны ниже, следующие за сравнительными примерными данными для R-1234yf, R-1234ze(E) и R-134a.
Условия
Хладагент
Средняя температура холодильника
°С
55
Средняя температура испарителя
°С
2
Переохлаждение холодильника
К
5
Перегрев испарителя
К
10
Диаметр всасывания
мм
16.2
Хладоемкость
кВт
6.5
Перепад давления испарителя
бар
0.00
Перепад давления линии всасывания
бар
0.00
Перепад давления холодильника
бар
0.00
Температура всасывания компрессора
°С
15
Изэнтропическая эффективность
65%
Данные для сравнения
R-1234yf
R-1234ze(E)
R-134a
КПД
2.44
2.58
2.57
КПД относительно эталона
100.0%
105.5%
105.1%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1832
1473
1990
Производительность относительно эталона
100.0%
80.4%
108.6%
Температура нагнетания компрессора
°С
75.7
79.1
88.8
Давление на входе испарителя
бар
3.36
2.33
3.15
Давление на входе конденсатора
бар
14.4
11.2
14.9
Температура на входе конденсатора
°С
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
0.0
0.0
0.0
Давление всасывания компрессора
бар
3.36
2.33
3.15
Давление нагнетания компрессора
бар
14.4
11.2
14.9
Перепад давления линии всасывания
Па/м
2052
2269
1559
Перепад давления относительно эталона
100.0%
110.6%
76.0%
Температура жидкости на выходе конденсора
°С
50.0
50.0
50.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
0.0
0.0
0.0
Результаты данного анализа представлены в следующих таблицах для выбранных отдельных композиционных семейств по изобретению, а именно:
1. CO2/R-32/R-1234ze(E).
2. CO2/R-161/R-1234ze(E).
3. CO2/R-152a/R-1234ze(E).
4. CO2/R-134a/R-1234ze(E).
5. CO2/R-1270/R-1234ze(E).
6. CO2/R-290/R-1234ze(E).
В таблицах приведены ключевые параметры цикла кондиционирования воздуха, включая рабочее давление, объемную холодопроизводительность хладагента, энергетическую эффективность (выраженную в виде коэффициента производительности или СОР), температуру нагнетания компрессора, температуру испарителя на входе и прогнозируемый перепад давления во всасывающем трубопроводе компрессора.
Производительность R-1234yf берут в качестве точки отсчета для сравнения холодопроизводительности, энергетической эффективности и перепада давления.
Очевидно, что композиции по изобретению могут предложить повышенную энергетическую эффективность по сравнению с HFC-1234yf. Фактически энергетическая эффективность некоторых композиций может быть сравнима с HFC-134a.
Кроме того, холодопроизводительность жидкостей по изобретению близка или превышает холодопроизводительность R-1234yf. Некоторые композиции по изобретению обеспечивают холодопроизводительность, превосходящую R-134a и, следовательно, могут быть рассмотрены в качестве альтернативы R-134a.
Уровни рабочего давления и температуры нагнетания компрессора близки к аналогичным для R-1234yf и R-134a.
При эквивалентной холодопроизводительности композиций по изобретению предлагают уменьшенный перепад давления по сравнению с R-1234yf. Данное свойство сниженного падения давления приведет к дальнейшему улучшению энергетической эффективности (за счет снижения потерь давления) в реальной системе. Эффект перепада давления имеет особое значение для кондиционирования воздуха в автомобилях, поэтому данные жидкости предлагают особое преимущество для данной области применения.
2
2
Применение углеводородных хладагентов в композициях по изобретению (например, в смесях CO/R-1270/R-1234ze(E) и CO/R-290/R-1234ze(E)) приводит к улучшению растворимости и смешиваемости хладагента со смазочными материалами. В частности, включение в состав углеводородов улучшает данные свойства в отношении синтетических углеводородов или смазочных материалов типа минерального масла, которые в противном случае могут обладать плохой смешиваемостью и низкой взаимной растворимостью с гидрофторуглеродами, таких как R-134a.
Является неожиданным, что применение углеводородов в предпочтительных количествах также приводит к увеличению холодопроизводительности хладагента в большей степени, чем было спрогнозировано с применением способов приблизительной оценки. Не вдаваясь в теорию, считается, что взаимодействие равновесного состояния неидеальных пара-жидкости углеводородов с R-1234ze(E) отвечает за это улучшение. Это преимущество обнаружено как для пропана, так и пропилена. При определении равновесного состояния жидкость-пар, существующего между пропиленом и R-1234ze(E) во всем диапазоне температур, имеющих отношение к их применению (-40 до 60°С), не было обнаружено азеотропов, поэтому не проявился эффект, связанный с присутствием азеотропов.
Таким образом, сочетание углеводородов вместе с двуокисью углерода и R-1234ze(Е) дает повышение холодопроизводительности, большую гибкость в выборе и применении смазочного материала для компрессора без существенного увеличения огнеопасности R-1234ze(E). Данные преимущества являются неожиданными и полезными.
2
Композиции, содержащие CO/R-134a/R-1234ze(E), являются особенно привлекательными, поскольку они имеют негорючие жидкую и паровую фазы при температуре 23°С, и выбранные композиции также являются полностью негорючими при 60°С.
2
2
На фиг.1 показано, как коэффициент полезного действия (СОР) определенной CO/R-134a/R-1234ze(E) композиции по изобретению зависит от содержания R-134a. Особый интерес представляет открытие, что при низких уровнях содержания R-134a (менее 12% мас./мас.) коэффициент полезного действия проходит через локальный максимум. Таким образом, неожиданно, добавление незначительных количеств R-134a приводит к повышению как холодопроизводительности, так и энергетической эффективности по сравнению с простой бинарной смесью СО и R-1234ze(E). Кроме того, этот эффект имеет место в общей смеси с уровнем GWP ниже 150, который неожиданно оказался выгодным для применения в автомобильных системах кондиционирования воздуха.
Таблица 1
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-32/R-1234ze(E) смесей, содержащих 2% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-32/R-1234ze(E), мас.%
2/0/98
2/2/96
2/4/94
2/6/92
2/8/90
2/10/88
2/12/86
Холодильный коэффициент
2.55
2.56
2.57
2.57
2.58
2.59
2.59
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.5%
104.8%
105.1%
105.4%
105.6%
105.9%
106.0%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1650
1750
1851
1951
2050
2148
2245
Производительность по отношению к эталону
90.1%
95.6%
101.1%
106.5%
111.9%
117.3%
122.5%
Температура нагнетания компрессора
°С
83.6
85.2
86.7
88.1
89.4
90.7
91.9
Давление на входе испарителя
бар
2.54
2.68
2.82
2.97
3.12
3.27
3.42
Давление на входе конденсатора
бар
12.9
13.7
14.4
15.1
15.7
16.4
17.0
Температура на входе испарителя
°С
1.0
0.5
0.0
-0.4
-0.8
-1.2
-1.5
Глайд испарителя (вых-вх)
К
2.0
3.0
4.0
4.9
5.7
6.4
7.0
Давление всасывания компрессора
бар
2.54
2.68
2.82
2.97
3.12
3.27
3.42
Давление нагнетания компрессора
бар
12.9
13.7
14.4
15.1
15.7
16.4
17.0
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1944
1796
1668
1557
1460
1374
1298
Перепад давления по отношению к Эталону
94.7%
87.5%
81.3%
75.9%
71.1%
67.0%
63.3%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
46.5
45.7
45.1
44.7
44.3
44.1
43.9
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
7.0
8.6
9.7
10.6
11.3
11.8
12.2
Таблица 2
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-32/R-1234ze(E) смесей, содержащих 3% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-32/R-1234ze(E), мас.%
3/0/97
3/2/95
3/4/93
3/6/91
3/8/89
3/10/87
3/12/85
Холодильный коэффициент
2.55
2.55
2.56
2.57
2.58
2.58
2.59
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.2%
104.6%
104.9%
105.2%
105.5%
105.7%
105.8%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1741
1844
1946
2047
2146
2245
2341
Производительность по отношению к эталону
95.1%
100.7%
106.2%
111.7%
117.2%
122.6%
127.8%
Температура нагнетания компрессора
°С
85.5
87.0
88.4
89.7
90.9
92.1
93.2
Давление на входе испарителя
бар
2.65
2.80
2.95
3.10
3.25
3.41
3.56
Давление на входе конденсатора
бар
13.8
14.5
15.2
15.9
16.5
17.2
17.8
Температура на входе испарителя
°С
0.4
-0.1
-0.5
-1.0
-1.3
-1.7
-2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
3.1
4.1
5.1
5.9
6.7
7.4
8.0
Давление всасывания компрессора
бар
2.65
2.80
2.95
3.10
3.25
3.41
3.56
Давление нагнетания компрессора
бар
13.8
14.5
15.2
15.9
16.5
17.2
17.8
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1809
1678
1564
1465
1377
1299
1231
Перепад давления по отношению к Эталону
88.1%
81.8%
76.2%
71.4%
67.1%
63.3%
60.0%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
45.0
44.4
43.9
43.6
43.4
43.2
43.1
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
10.0
11.2
12.1
12.8
13.3
13.6
13.8
Таблица 3
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-32/R-1234ze(E) смесей, содержащих 4% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-32/R-1234ze(E), мас.%
4/0/96
4/2/94
4/4/92
4/6/90
4/8/88
4/10/86
Холодильный коэффициент
2.54
2.55
2.56
2.57
2.57
2.58
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.0%
104.4%
104.8%
105.1%
105.3%
105.5%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1835
1939
2042
2144
2244
2343
Производительность по отношению к эталону
100.2%
105.9%
111.5%
117.0%
122.5%
127.9%
Температура нагнетания компрессора
°С
87.3
88.7
90.0
91.2
92.3
93.4
Давление на входе испарителя
бар
2.78
2.93
3.08
3.24
3.39
3.55
Давление на входе конденсатора
бар
14.6
15.3
16.0
16.7
17.3
18.0
Температура на входе испарителя
°С
-0.1
-0.6
-1.1
-1.5
-1.8
-2.2
Глайд испарителя (вых-вх)
К
4.2
5.2
6.1
7.0
7.7
8.3
Давление всасывания компрессора
бар
2.78
2.93
3.08
3.24
3.39
3.55
Давление нагнетания компрессора
бар
14.6
15.3
16.0
16.7
17.3
18.0
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1688
1572
1470
1381
1302
1232
Перепад давления по отношению к Эталону
82.3%
76.6%
71.6%
67.3%
63.4%
60.0%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
43.7
43.2
42.9
42.6
42.5
42.4
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
12.6
13.6
14.2
14.7
15.0
15.2
Таблица 4
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-32/R-1234ze(E) смесей, содержащих 5% и 6% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-32/R-1234ze(E), мас.%
5/0/95
5/2/93
5/4/91
5/6/89
5/8/87
6/0/94
6/2/92
6/4/90
Холодильный коэффициент
2.54
2.55
2.56
2.56
2.57
2.54
2.55
2.56
Холодильный коэффициент по отношению к
эталону
103.9%
104.3%
104.7%
105.0%
105.2%
103.9%
104.3%
104.6%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1931
2036
2140
2242
2343
2030
2135
2240
Производительность по отношению к
эталону
105.4%
111.2%
116.8%
122.4%
127.9%
110.8%
116.6%
122.3%
Температура нагнетания компрессора
°С
88.9
90.2
91.4
92.5
93.6
90.5
91.6
92.7
Давление на входе испарителя
бар
2.90
3.06
3.22
3.37
3.53
3.03
3.19
3.36
Давление на входе конденсатора
бар
15.5
16.2
16.8
17.5
18.1
16.3
17.0
17.6
Температура на входе испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
5.3
6.3
7.2
8.0
8.7
6.5
7.4
8.3
Давление всасывания компрессора
бар
2.90
3.06
3.22
3.37
3.53
3.03
3.19
3.36
Давление нагнетания компрессора
бар
15.5
16.2
16.8
17.5
18.1
16.3
17.0
17.6
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1580
1476
1385
1304
1233
1483
1390
1308
Перепад давления по отношению к Эталону
77.0%
71.9%
67.5%
63.6%
60.1%
72.3%
67.7%
63.7%
Температура жидкости на выходе
конденсатора
°С
42.5
42.2
41.9
41.8
41.7
41.4
41.2
41.1
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
15.0
15.7
16.1
16.4
16.6
17.1
17.6
17.9
Таблица 5
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-152a/R-1234ze(E) смесей, содержащих 2% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-152a/R-1234ze(E), мас.%
2/0/98
2/2/96
2/4/94
2/6/92
2/8/90
2/10/88
2/12/86
2/14/84
2/16/82
2/18/80
2/20/78
Холодильный коэффициент
2.55
2.56
2.56
2.56
2.57
2.57
2.58
2.58
2.58
2.58
2.59
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.5%
104.7%
104.8%
105.0%
105.1%
105.3%
105.4%
105.5%
105.7%
105.8%
105.9%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1650
1665
1680
1694
1708
1721
1734
1747
1760
1772
1783
Производительность по отношению к эталону
90.1%
90.9%
91.7%
92.5%
93.2%
94.0%
94.7%
95.4%
96.1%
96.7%
97.4%
Температура нагнетания компрессора
°С
83.6
84.1
84.7
85.2
85.8
86.3
86.9
87.4
88.0
88.5
89.0
Давление на входе испарителя
бар
2.54
2.56
2.58
2.59
2.61
2.63
2.64
2.66
2.68
2.69
2.70
Давление на входе конденсатора
бар
12.9
13.0
13.1
13.1
13.2
13.3
13.3
13.4
13.4
13.5
13.5
Температура на входе испарителя
°С
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
2.0
2.0
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
2.0
Давление всасывания компрессора
бар
2.54
2.56
2.58
2.59
2.61
2.63
2.64
2.66
2.68
2.69
2.70
Давление нагнетания компрессора
бар
12.9
13.0
13.1
13.1
13.2
13.3
13.3
13.4
13.4
13.5
13.5
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1944
1904
1866
1829
1795
1761
1729
1699
1669
1641
1614
Перепад давления по отношению к Эталону
94.7%
92.8%
90.9%
89.2%
87.5%
85.8%
84.3%
82.8%
81.3%
80.0%
78.6%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
46.5
46.5
46.6
46.6
46.7
46.7
46,7
46.8
46.8
46.9
46.9
Глайд конденсатор (вх-вых)
К
7.0
6.9
6.9
6.8
6.7
6.6
6.5
6.4
6.3
6.3
6.2
Таблица 6
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-152a/R-1234ze(E) смеси, содержащие 3% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-152a/R-1234ze(E), мас.%
3/0/97
3/2/95
3/4/93
3/6/91
3/8/89
3/10/87
3/12/85
3/14/83
3/16/81
3/18/79
3/20/77
Холодильный коэффициент
2.55
2.55
2.55
2.56
2.56
2.56
2.57
2.57
2.57
2.58
2.58
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.2%
104.4%
104.5%
104.7%
104.8%
104.9%
105.1%
105.2%
105.3%
105.4%
105.6%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1741
1756
1770
1784
1797
1810
1823
1835
1846
1858
1869
Производительность по отношению к эталону
95.1%
95.9%
96.6%
97.4%
98.1%
98.8%
99.5%
100.2%
100.8%
101.4%
102.0%
Температура нагнетания компрессора
°С
85.5
86.1
86.6
87.1
87.7
88.2
88.7
89.3
89.8
90.3
90.8
Давление на входе испарителя
бар
2.65
2.67
2.69
2.71
2.72
2.74
2.76
2.77
2.79
2.80
2.81
Давление на входе конденсатора
бар
13.8
13.8
13.9
14.0
14.0
14.1
14.1
14.2
14.2
14.3
14.3
Температура на входе испарителя
°С
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Глайд испарителя (вых-вх)
К
3.1
3.1
3.1
3.1
3.1
3.1
3.1
3.1
3.1
3.0
3.0
Давление всасывания компрессора
бар
2.65
2.67
2.69
2.71
2.72
2.74
2.76
2.77
2.79
2.80
2.81
Давление нагнетания компрессора
бар
13.8
13.8
13.9
14.0
14.0
14.1
14.1
14.2
14.2
14.3
14.3
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1809
1774
1740
1708
1678
1648
1620
1593
1567
1541
1517
Перепад давления по отношению к Эталону
88.1%
86.4%
84.8%
83.3%
81.8%
80.3%
78.9%
77.6%
76.3%
75.1%
73.9%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
45.0
45.1
45.1
45.2
45.3
45.3
45.4
45.5
45.5
45.6
45.6
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
10.0
9.9
9.7
9.6
9.5
9.3
9.2
9.1
9.0
8.9
8.7
Таблица 7
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-152a/R-1234ze(E) смесей, содержащих 4% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-152a/R-1234ze(E), мас.%
4/0/96
4/2/94
4/4/92
4/6/90
4/8/88
4/10/86
4/12/84
4/14/82
4/16/80
4/18/78
4/20/76
Холодильный коэффициент
2.54
2.55
2.55
2.55
2.56
2.56
2.56
2.56
2.57
2.57
2.57
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.0%
104.2%
104.3%
104.5%
104.6%
104.7%
104.8%
105.0%
105.1%
105.2%
105.3%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1835
1849
1863
1876
1889
1901
1913
1924
1935
1946
1957
Производительность по отношению к эталону
100.2%
101.0%
101.7%
102.4%
103.1%
103.8%
104.4%
105.1%
105.7%
106.3%
106.8%
Температура нагнетания компрессора
°С
87.3
87.8
88.4
88.9
89.4
89.9
90.4
91.0
91.5
92.0
92.5
Давление на входе испарителя
бар
2.78
2.79
2.81
2.83
2.84
2.86
2.87
2.89
2.90
2.92
2.93
Давление на входе конденсатора
бар
14.6
14.7
14.7
14.8
14.8
14.9
14.9
15.0
15.0
15.1
15.1
Температура на входе испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
4.2
4.2
4.2
4.2
4.2
4.1
4.1
4.1
4.1
4.1
4.0
Давление всасывания компрессора
бар
2.78
2.79
2.81
2.83
2.84
2.86
2.87
2.89
2.90
2.92
2.93
Давление нагнетания компрессора
бар
14.6
14.7
14.7
14.8
14.8
14.9
14.9
15.0
15.0
15.1
15.1
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1688
1657
1628
1600
1572
1546
1521
1497
1474
1451
1430
Перепад давления по отношению к Эталону
82.3%
80.8%
79.3%
78.0%
76.6%
75.4%
74.1%
73.0%
71.8%
70.7%
69.7%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
43.7
43.8
43.9
43.9
44.0
44.1
44.2
44.3
44.3
44.4
44.5
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
12.6
12.5
12.3
12.1
12.0
11.8
11.7
11.5
11.4
11.2
11.1
Таблица 8
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-152a/R-1234ze(E) смесей, содержащих 5% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-152a/R-1234ze(E), мас.%
5/0/95
5/2/93
5/4/91
5/6/89
5/8/87
5/10/85
5/12/83
5/14/81
5/16/79
5/18/77
5/20/75
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.55
2.55
2.55
2.55
2.56
2.56
2.56
2.56
2.57
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.9%
104.1%
104.2%
104.3%
104.4%
104.6%
104.7%
104.8%
104.9%
105.0%
105.1%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1931
1945
1958
1970
1982
1994
2005
2016
2026
2037
2047
Производительность по отношению к эталону
105.4%
106.2%
106.9%
107.6%
108.2%
108.8%
109.5%
110.1%
110.6%
111.2%
111.7%
Температура нагнетания компрессора
°С
88.9
89.5
90.0
90.5
91.0
91.5
92.0
92.5
93.0
93.5
94.0
Давление на входе испарителя
бар
2.90
2.92
2.94
2.95
2.97
2.98
3.00
3.01
3.02
3.04
3.05
Давление на входе конденсатора
бар
15.5
15.5
15.6
15.6
15.6
15.7
15.7
15.8
15.8
15.8
15.9
Температура на входе испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
5.3
5.3
5.3
5.3
5.2
5.2
5.2
5.1
5.1
5.1
5.0
Давление всасывания компрессора
бар
2.90
2.92
2.94
2.95
2.97
2.98
3.00
3.01
3.02
3.04
3.05
Давление нагнетания компрессора
бар
15.5
15.5
15.6
15.6
15.6
15.7
15.7
15.8
15.8
15.8
15.9
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1580
1553
1527
1502
1478
1454
1432
1410
1389
1369
1350
Перепад давления по отношению к Эталону
77.0%
75.7%
74.4%
73.2%
72.0%
70.9%
69.8%
68.7%
67.7%
66.7%
65.8%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
42.5
42.6
42.7
42.8
42.9
43.0
43.1
43.2
43.2
43.3
43.4
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
15.0
14.8
14.6
14.4
14.2
14.0
13.8
13.7
13.5
13.3
13.2
Таблица 9
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-161/R-1234ze(E) смесей, содержащих 2% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-161/R-1234ze(E), мас.%
2/0/98
2/2/96
2/4/94
2/6/92
2/8/90
2/10/88
Холодильный коэффициент
2.55
2.56
2.57
2.58
2.59
2.60
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.5%
104.9%
105.3%
105.6%
106.0%
106.3%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1650
1692
1735
1777
1818
1859
Производительность по отношению к эталону
90.1%
92.4%
94.7%
97.0%
99.3%
101.5%
Температура нагнетания компрессора
°С
83.6
84.4
85.3
86.1
86.9
87.7
Давление на входе испарителя
бар
2.54
2.60
2.65
2.71
2.77
2.83
Давление на входе конденсатора
бар
12.9
13.2
13.4
13.6
13.8
14.1
Температура на входе испарителя
°С
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.6
Глайд испарителя (вых-вх)
К
2.0
2.2
2.4
2.5
2.7
2.9
Давление всасывания компрессора
бар
2.54
2.60
2.65
2.71
2.77
2.83
Давление нагнетания компрессора
бар
12.9
13.2
13.4
13.6
13.8
14.1
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1944
1853
1770
1693
1623
1558
Перепад давления по отношению к Эталону
94.7%
90.3%
86.3%
82.5%
79.1%
75.9%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
46.5
46.5
46.4
46.4
46.4
46.4
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
7.0
7.1
7.1
7.2
7.2
7.2
Таблица 10
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-161/R-1234ze(E) смеси, содержащие 3% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-161/R-1234ze(E), мас.%
3/0/97
3/2/95
3/4/93
3/6/91
3/8/89
3/10/87
Холодильный коэффициент
2.55
2.56
2.57
2.57
2.58
2.59
Холодильный коэффициент по отношению к талону
104.2%
104.6%
105.0%
105.3%
105.7%
105.9%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1741
1784
1826
1868
1909
1949
Производительность по отношению к талону
95.1%
97.4%
99.7%
102.0%
104.2%
106.4%
Температура нагнетания компрессора
°С
85.5
86.3
87.2
87.9
88.7
89.4
Давление на входе испарителя
бар
2.65
2.71
2.77
2.83
2.89
2.94
Давление на входе конденсатора
бар
13.8
14.0
14.2
14.4
14.6
14.9
Температура на входе испарителя
°С
0.4
0.4
0.3
0.2
0.1
0.1
Глайд испарителя (вых-вх)
К
3.1
3.3
3.4
3.6
3.7
3.9
Давление всасывания компрессора
бар
2.65
2.71
2.77
2.83
2.89
2.94
Давление нагнетания компрессора
бар
13.8
14.0
14.2
14.4
14.6
14.9
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1809
1728
1654
1586
1523
1465
Перепад давления по отношению к эталонному
88.1%
84.2%
80.6%
77.3%
74.2%
71.4%
Температура жидкости на выходе холодильника
°С
45.0
45.0
45.0
45.1
45.1
45.2
Глайд холодильника (вх-вых)
К
10.0
10.0
9.9
9.8
9.8
9.7
Таблица 11
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-161/R-1234ze(E) смесей, содержащих 4% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-161/R-1234ze(E), мас.%
4/0/96
4/2/94
4/4/92
4/6/90
4/8/88
4/10/86
Холодильный коэффициент
2.54
2.55
2.56
2.57
2.58
2.58
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.0%
104.4%
104.8%
105.1%
105.4%
105.7%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1835
1878
1919
1961
2001
2041
Производительность по отношению к эталону
100.2%
102.5%
104.8%
107.0%
109.3%
111.4%
Температура нагнетания компрессора
°С
87.3
88.1
88.9
89.6
90.3
91.0
Давление на входе испарителя
бар
2.78
2.83
2.89
2.95
3.01
3.07
Давление на входе конденсатора
бар
14.6
14.8
15.0
15.2
15.4
15.6
Температура на входе испарителя
°С
-0.1
-0.2
-0.3
-0.3
-0.4
-0.4
Глайд испарителя (вых-вх)
К
4.2
4.4
4.5
4.6
4.8
4.9
Давление всасывания компрессора
бар
2.78
2.83
2.89
2.95
3.01
3.07
Давление нагнетания компрессора
бар
14.6
14.8
15.0
15.2
15.4
15.6
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1688
1616
1550
1489
1433
1380
Перепад давления по отношению к Эталону
82.3%
78.8%
75.5%
72.6%
69.8%
67.3%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
43.7
43.7
43.8
43.9
43.9
44.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
12.6
12.5
12.4
12.3
12.1
11.9
Таблица 12
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-161/R-1234ze(E) смесей, содержащих 5% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/R-161/R-1234ze(E), мас.%
5/0/95
5/2/93
5/4/91
5/6/89
5/8/87
5/10/85
Холодильный коэффициент
2.54
2.55
2.56
2.56
2.57
2.58
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.9%
104.3%
104.7%
105.0%
105.3%
105.6%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1931
1973
2015
2055
2095
2135
Производительность по отношению к эталону
105.4%
107.7%
110.0%
112.2%
114.4%
116.5%
Температура нагнетания компрессора
°С
88.9
89.7
90.4
91.1
91.8
92.5
Давление на входе испарителя
бар
2.90
2.96
3.02
3.08
3.14
3.19
Давление на входе конденсатора
бар
15.5
15.7
15.9
16.1
16.2
16.4
Температура на входе испарителя
°С
-0.7
-0.7
-0.8
-0.9
-0.9
-0.9
Глайд испарителя (вых-вх)
К
5.3
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
Давление всасывания компрессора
бар
2.90
2.96
3.02
3.08
3.14
3.19
Давление нагнетания компрессора
бар
15.5
15.7
15.9
16.1
16.2
16.4
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1580
1516
1456
1402
1351
1304
Перепад давления по отношению к Эталону
77.0%
73.9%
71.0%
68.3%
65.8%
63.5%
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
42.5
42.6
42.7
42.8
42.9
43.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
15.0
14.8
14.6
14.4
14.2
14.0
Таблица 13
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(E) смесей, содержащих 2% R-744 и до 15% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
2/0/98
2/2/96
2/4/94
2/6/92
2/8/90
2/10/88
2/15/83
Холодильный коэффициент
2.55
2.55
2.55
2.55
2.55
2.55
2.55
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.5%
104.5%
104.5%
104.5%
104.5%
104.5%
104.5%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1650
1665
1680
1695
1710
1725
1760
Производительность по отношению к эталону
90.1%
90.9%
91.7%
92.6%
93.4%
94.2%
96.1%
Холодильный эффект
кДж/кг
131.3
131.5
131.7
131.9
132.0
132.2
132.7
Коэффициент давления
5.09
5.09
5.08
5.07
5.06
5.06
5.04
Массовый расход хладагента
кг/ч
178.3
178.0
177.7
177.5
177.2
177.0
176.4
Температура нагнетания компрессора
°С
83.6
83.7
83.9
84.0
84.2
84.4
84.8
Давление на входе испарителя
бар
2.54
2.56
2.59
2.61
2.64
2.66
2.72
Давление на входе конденсатора
бар
12.9
13.0
13.1
13.3
13.4
13.5
13.7
Температура на входе испарителя
°С
1.0
1.0
0.9
0.9
0.9
0.9
0.8
Точка росы испарителя
°С
3.0
3.0
3.1
3.1
3.1
3.1
3.2
Температура газа на выходе испарителя
°С
13.0
13.0
13.1
13.1
13.1
13.1
13.2
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
2.0
2.1
2.1
2.2
2.2
2.3
2.3
Давление всасывания компрессора
бар
2.54
2.56
2.59
2.61
2.64
2.66
2.72
Давление нагнетания компрессора
бар
12.9
13.0
13.1
13.3
13.4
13.5
13.7
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1944
1924
1904
1885
1867
1849
1807
Перепад давления по отношению к эталону
94.7%
93.7%
92.8%
91.9%
91.0%
90.1%
88.1%
Точка росы холодильника
°С
58.5
58.5
58.5
58.5
58.5
58.5
58.4
Температура начала кипения конденсатора
°С
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.6
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
46.5
46.5
46.5
46.5
46.5
46.5
46.6
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
7.0
7.0
7.0
7.0
7.0
7.0
6.9
Таблица 14
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(Е) смесей, содержащих 2% R-744 и 20-45% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
2/20/78
2/25/73
2/30/68
2/35/63
2/40/58
2/45/53
Холодильный коэффициент
2.55
2.55
2.55
2.55
2.55
2.55
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.5%
104.4%
104.4%
104.3%
104.3%
104.2%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1795
1828
1860
1891
1921
1949
Производительность по отношению к эталону
98.0%
99.8%
101.6%
103.2%
104.9%
106.4%
Холодильный эффект
кДж/кг
133.1
133.5
134.0
134.4
134.9
135.3
Коэффициент давления
5.03
5.01
5.00
4.98
4.97
4.96
Массовый расход хладагента
кг/ч
175.8
175.2
174.7
174.1
173.5
172.9
Температура нагнетания компрессора
°С
85.2
85.6
86.0
86.4
86.8
87.3
Давление на входе испарителя
бар
2.78
2.83
2.89
2.94
2.99
3.04
Давление на входе конденсатора
бар
14.0
14.2
14.4
14.7
14.9
15.1
Температура на входе испарителя
°С
0.8
0.8
0.8
0.8
0.9
0.9
Точка росы испарителя
°С
3.2
3.2
3.2
3.2
3.1
3.1
Температура газа на выходе испарителя
°С
13.2
13.2
13.2
13.2
13.1
13.1
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
2.4
2.4
2.4
2.3
2.3
2.2
Давление всасывания компрессора
бар
2.78
2.83
2.89
2.94
2.99
3.04
Давление нагнетания компрессора
бар
14.0
14.2
14.4
14.7
14.9
15.1
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1768
1732
1698
1666
1636
1608
Перепад давления по отношению к эталону
86.2%
84.4%
82.7%
81.2%
79.7%
78.4%
Точка росы холодильника
°С
58.4
58.3
58.3
58.2
58.1
58.0
Температура начала кипения конденсатора
°С
51.6
51.7
51.7
51.8
51.9
52.0
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
46.6
46.7
46.7
46.8
46.9
47.0
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
6.8
6.7
6.5
6.4
6.2
6.0
Таблица 15
Теоретические данные о производительности выбранных из R-744/R-134a/R-1234ze(Е) смеси, содержащие 3% R-744 и до 15% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
3/0/97
3/2/95
3/4/93
3/6/91
3/8/89
3/10/87
3/15/82
Холодильный коэффициент
2.55
2.55
2.55
2.55
2.55
2.55
2.55
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.2%
104.2%
104.2%
104.2%
104.2%
104.2%
104.2%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1741
1757
1772
1787
1802
1817
1853
Производительность по отношению к эталону
95.1%
95.9%
96.8%
97.6%
98.4%
99.2%
101.2%
Холодильный эффект
кДж/кг
134.5
134.6
134.8
134.9
135.1
135.2
135.6
Коэффициент давления
5.19
5.18
5.17
5.16
5.15
5.15
5.12
Массовый расход хладагента
кг/ч
174.0
173.8
173.6
173.4
173.2
173.0
172.6
Температура нагнетания компрессора
°С
85.5
85.7
85.8
85.9
86.1
86.2
86.6
Давление на входе испарителя
бар
2.65
2.68
2.71
2.73
2.76
2.78
2.84
Давление на входе конденсатора
бар
13.8
13.9
14.0
14.1
14.2
14.3
14.6
Температура на входе испарителя
°С
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.3
0.3
Точка росы испарителя
°С
3.6
3.6
3.6
3.6
3.6
3.7
3.7
Температура газа на выходе испарителя
°С
13.6
13.6
13.6
13.6
13.6
13.7
13.7
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
3.1
3.2
3.2
3.2
3.3
3.3
3.4
Давление всасывания компрессора
бар
2.65
2.68
2.71
2.73
2.76
2.78
2.84
Давление нагнетания компрессора
бар
13.8
13.9
14.0
14.1
14.2
14.3
14.6
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1809
1791
1774
1757
1741
1725
1688
Перепад давления по отношению к эталону
88.1%
87.3%
86.4%
85.6%
84.9%
84.1%
82.3%
Точка росы холодильника
°С
60.0
60.0
60.0
59.9
59.9
59.9
59.8
Температура начала кипения конденсатора
°С
50.0
50.0
50.0
50.1
50.1
50.1
50.2
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
45.0
45.0
45.0
45.1
45.1
45.1
45.2
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
10.0
10.0
9.9
9.9
9.8
9.7
9.6
Таблица 16
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(Е) смеси, содержащие 3% R-744 и 20-45% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
3/20/77
3/25/72
3/30/67
3/35/62
3/40/57
3/45/52
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.2%
104.1%
104.1%
104.0%
103.9%
103.9%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1888
1922
1954
1985
2015
2044
Производительность по отношению к эталону
103.1%
104.9%
106.7%
108.4%
110.0%
111.6%
Холодильный эффект
кДж/кг
136.0
136.3
136.7
137.1
137.5
137.9
Коэффициент давления
5.10
5.09
5.07
5.05
5.04
5.02
Массовый расход хладагента
кг/ч
172.1
171.6
171.2
170.7
170.2
169.6
Температура нагнетания компрессора
°С
87.0
87.4
87.8
88.2
88.6
89.0
Давление на входе испарителя
бар
2.90
2.96
3.01
3.07
3.12
3.17
Давление на входе конденсатора
бар
14.8
15.0
15.3
15.5
15.7
15.9
Температура на входе испарителя
°С
0.3
0.3
0.3
0.4
0.4
0.4
Точка росы испарителя
°С
3.7
3.7
3.7
3.6
3.6
3.6
Температура газа на выходе испарителя
°С
13.7
13.7
13.7
13.6
13.6
13.6
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
3.4
3.4
3.3
3.3
3.2
3.2
Давление всасывания компрессора
бар
2.90
2.96
3.01
3.07
3.12
3.17
Давление нагнетания компрессора
бар
14.8
15.0
15.3
15.5
15.7
15.9
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1654
1622
1591
1563
1536
1511
Перепад давления по отношению к эталону
80.6%
79.0%
77.6%
76.2%
74.9%
73.7%
Точка росы холодильника
°С
59.7
59.6
59.5
59.4
59.3
59.2
Температура начала кипения конденсатора
°С
50.3
50.4
50.5
50.6
50.7
50.8
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
45.3
45.4
45.5
45.6
45.7
45.8
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
9.4
9.2
9.0
8.8
8.6
8.4
Таблица 17
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(Е) смесей, содержащих 4% R-744 и до 15% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
4/0/96
4/2/94
4/4/92
4/6/90
4/8/88
4/10/86
4/15/81
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.0%
104.0%
104.0%
104.0%
104.0%
104.0%
104.0%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1835
1851
1866
1882
1897
1912
1948
Производительность по отношению к эталону
100.2%
101.1%
101.9%
102.7%
103.6%
104.4%
106.4%
Холодильный эффект
кДж/кг
137.4
137.6
137.7
137.8
137.9
138.1
138.4
Коэффициент давления
5.27
5.26
5.25
5.23
5.22
5.21
5.19
Массовый расход хладагента
кг/ч
170.3
170.1
170.0
169.8
169.6
169.5
169.1
Температура нагнетания компрессора
°С
87.3
87.4
87.6
87.7
87.8
88.0
88.3
Давление на входе испарителя
бар
2.78
2.80
2.83
2.85
2.88
2.91
2.97
Давление на входе конденсатора
бар
14.6
14.7
14.8
14.9
15.0
15.1
15.4
Температура на входе испарителя
°С
-0.1
-0.1
-0.2
-0.2
-0.2
-0.2
-0.2
Точка росы испарителя
°С
4.1
4.1
4.2
4.2
4.2
4.2
4.2
Температура газа на выходе испарителя
°С
14.1
14.1
14.2
14.2
14.2
14.2
14.2
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
4.2
4.3
4.3
4.3
4.4
4.4
4.4
Давление всасывания компрессора
бар
2.78
2.80
2.83
2.85
2.88
2.91
2.97
Давление нагнетания компрессора
бар
14.6
14.7
14.8
14.9
15.0
15.1
15.4
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1688
1673
1657
1643
1629
1615
1582
Перепад давления по отношению к эталону
82.3%
81.5%
80.8%
80.1%
79.4%
78.7%
77.1%
Точка росы холодильника
°С
61.3
61.3
61.2
61.2
61.2
61.1
61.0
Температура начала кипения конденсатора
°С
48.7
48.7
48.8
48.8
48.9
48.9
49.0
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
43.7
43.7
43.8
43.8
43.9
43.9
44.0
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
12.6
12.6
12.5
12.4
12.3
12.2
12.0
Таблица 18
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(Е) смесей, содержащих 4% R-744 и 20-45% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
4/20/76
4/25/71
4/30/66
4/35/61
4/40/56
4/45/51
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.54
2.53
2.53
2.53
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.9%
103.9%
103.8%
103.7%
103.7%
103.6%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1983
2017
2050
2082
2112
2141
Производительность по отношению к эталону
108.3%
110.1%
111.9%
113.6%
115.3%
116.9%
Холодильный эффект
кДж/кг
138.7
139.0
139.3
139.7
140.0
140.4
Коэффициент давления
5.17
5.15
5.13
5.11
5.09
5.08
Массовый расход хладагента
кг/ч
168.7
168.4
168.0
167.6
167.1
166.7
Температура нагнетания компрессора
°С
88.7
89.0
89.4
89.8
90.2
90.6
Давление на входе испарителя
бар
3.03
3.09
3.15
3.20
3.25
3.31
Давление на входе конденсатора
бар
15.7
15.9
16.1
16.4
16.6
16.8
Температура на входе испарителя
°С
-0.2
-0.2
-0.2
-0.1
-0.1
-0.1
Точка росы испарителя
°С
4.2
4.2
4.2
4.1
4.1
4.1
Температура газа на выходе испарителя
°С
14.2
14.2
14.2
14.1
14.1
14.1
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
4.4
4.4
4.3
4.3
4.2
4.1
Давление всасывания компрессора
бар
3.03
3.09
3.15
3.20
3.25
3.31
Давление нагнетания компрессора
бар
15.7
15.9
16.1
16.4
16.6
16.8
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1551
1523
1496
1470
1447
1424
Перепад давления по отношению к эталону
75.6%
74.2%
72.9%
71.7%
70.5%
69.4%
Точка росы холодильника
°С
60.9
60.7
60.6
60.5
60.3
60.2
Температура начала кипения конденсатора
°С
49.1
49.3
49.4
49.5
49.7
49.8
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
44.1
44.3
44.4
44.5
44.7
44.8
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
11.7
11.4
11.2
10.9
10.7
10.5
Таблица 19
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(Е) смесей, содержащих 5% R-744 и до 15% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
5/0/95
5/2/93
5/4/91
5/6/89
5/8/87
5/10/85
5/15/80
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.9%
103.9%
103.9%
103.9%
103.9%
103.9%
103.8%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1931
1947
1963
1978
1993
2008
2045
Производительность по отношению к эталону
105.4%
106.3%
107.2%
108.0%
108.8%
109.7%
111.7%
Холодильный эффект
кДж/кг
140.2
140.3
140.4
140.5
140.6
140.7
140.9
Коэффициент давления
5.33
5.31
5.30
5.29
5.28
5.27
5.24
Массовый расход хладагента
кг/ч
166.9
166.8
166.7
166.5
166.4
166.3
166.0
Температура нагнетания компрессора
°С
88.9
89.1
89.2
89.3
89.4
89.5
89.9
Давление на входе испарителя
бар
2.90
2.93
2.96
2.98
3.01
3.04
3.10
Давление на входе конденсатора
бар
15.5
15.6
15.7
15.8
15.9
16.0
16.2
Температура на входе испарителя
°С
-0.7
-0.7
-0.7
-0.7
-0.7
-0.7
-0.7
Точка росы испарителя
°С
4.7
4.7
4.7
4.7
4.7
4.7
4.7
Температура газа на выходе испарителя
°С
14.7
14.7
14.7
14.7
14.7
14.7
14.7
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
5.3
5.4
5.4
5.4
5.4
5.5
5.5
Давление всасывания компрессора
бар
2.90
2.93
2.96
2.98
3.01
3.04
3.10
Давление нагнетания компрессора
бар
15.5
15.6
15.7
15.8
15.9
16.0
16.2
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1580
1566
1553
1540
1528
1515
1486
Перепад давления по отношению к эталону
77.0%
76.3%
75.7%
75.1%
74.5%
73.9%
72.4%
Точка росы холодильника
°С
62.5
62.4
62.4
62.3
62.3
62.2
62.1
Температура начала кипения конденсатора
°С
47.5
47.6
47.6
47.7
47.7
47.8
47.9
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
42.5
42.6
42.6
42.7
42.7
42.8
42.9
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
15.0
14.9
14.8
14.7
14.5
14.4
14.1
Таблица 20
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(E) смесей, содержащих 5% R-744 и 20-45% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
5/20/75
5/25/70
5/30/65
5/35/60
5/40/55
5/45/50
Холодильный коэффициент
2.54
2.53
2.53
2.53
2.53
2.52
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.8%
103.7%
103.6%
103.5%
103.4%
103.3%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
2081
2115
2148
2180
2210
2240
Производительность по отношению к эталону
113.6%
115.5%
117.3%
119.0%
120.7%
122.3%
Холодильный эффект
кДж/кг
141.2
141.5
141.7
142.0
142.4
142.7
Коэффициент давления
5.21
5.19
5.17
5.15
5.13
5.12
Массовый расход хладагента
кг/ч
165.7
165.4
165.1
164.7
164.4
164.0
Температура нагнетания компрессора
°С
90.2
90.6
90.9
91.3
91.7
92.1
Давление на входе испарителя
бар
3.16
3.22
3.28
3.34
3.39
3.45
Давление на входе конденсатора
бар
16.5
16.7
17.0
17.2
17.4
17.6
Температура на входе испарителя
°С
-0.7
-0.7
-0.7
-0.6
-0.6
-0.5
Точка росы испарителя
°С
4.7
4.7
4.7
4.6
4.6
4.5
Температура газа на выходе испарителя
°С
14.7
14.7
14.7
14.6
14.6
14.5
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
5.4
5.4
5.3
5.3
5.2
5.1
Давление всасывания компрессора
бар
3.16
3.22
3.28
3.34
3.39
3.45
Давление нагнетания компрессора
бар
16.5
16.7
17.0
17.2
17.4
17.6
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1459
1434
1409
1387
1365
1345
Перепад давления по отношению к эталону
71.1%
69.9%
68.7%
67.6%
66.5%
65.5%
Точка росы холодильника
°С
61.9
61.7
61.6
61.4
61.3
61.2
Температура начала кипения конденсатора
°С
48.1
48.3
48.4
48.6
48.7
48.8
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
43.1
43.3
43.4
43.6
43.7
43.8
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
13.8
13.5
13.2
12.9
12.6
12.3
Таблица 21
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(Е) смесей, содержащих 6% R-744 и до 15% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
6/0/94
6/2/92
6/4/90
6/6/88
6/8/86
6/10/84
6/15/79
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.53
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.9%
103.9%
103.9%
103.9%
103.8%
103.8%
103.7%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
2030
2045
2061
2077
2092
2107
2144
Производительность по отношению к эталону
110.8%
111.7%
112.5%
113.4%
114.2%
115.0%
117.1%
Холодильный эффект
кДж/кг
142.8
142.9
143.0
143.0
143.1
143.2
143.4
Коэффициент давления
5.37
5.35
5.34
5.33
5.32
5.30
5.28
Массовый расход хладагента
кг/ч
163.9
163.8
163.7
163.6
163.5
163.4
163.2
Температура нагнетания компрессора
°С
90.5
90.6
90.7
90.8
90.9
91.0
91.3
Давление на входе испарителя
бар
3.03
3.06
3.09
3.12
3.14
3.17
3.24
Давление на входе конденсатора
бар
16.3
16.4
16.5
16.6
16.7
16.8
17.1
Температура на входе испарителя
°С
-1.2
-1.3
-1.3
-1.3
-1.3
-1.3
-1.3
Точка росы испарителя
°С
5.2
5.3
5.3
5.3
5.3
5.3
5.3
Температура газа на выходе испарителя
°С
15.2
15.3
15.3
15.3
15.3
15.3
15.3
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
Давление всасывания компрессора
бар
3.03
3.06
3.09
3.12
3.14
3.17
3.24
Давление нагнетания компрессора
бар
16.3
16.4
16.5
16.6
16.7
16.8
17.1
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1483
1471
1459
1448
1437
1426
1400
Перепад давления по отношению к эталону
72.3%
71.7%
71.1%
70.6%
70.0%
69.5%
68.2%
Точка росы холодильника
°С
63.6
63.5
63.4
63.3
63.3
63.2
63.0
Температура начала кипения конденсатора
°С
46.4
46.5
46.6
46.7
46.7
46.8
47.0
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
41.4
41.5
41.6
41.7
41.7
41.8
42.0
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
17.1
17.0
16.8
16.7
16.5
16.4
16.0
Таблица 22
Теоретические данные о производительности выбранных R-744/R-134a/R-1234ze(Е) смесей, содержащих 6% R-744 и 20-45% R-134a
Композиция CO<sub>2</sub>/R-134a/R-1234ze(E), мас.%
6/20/74
6/25/69
6/30/64
6/35/59
6/40/54
6/45/49
Холодильный коэффициент
2.53
2.53
2.53
2.52
2.52
2.52
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.7%
103.6%
103.5%
103.4%
103.2%
103.1%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
2180
2214
2247
2279
2310
2340
Производительность по отношению к эталону
119.0%
120.9%
122.7%
124.4%
126.1%
127.8%
Холодильный эффект
кДж/кг
143.6
143.8
144.0
144.3
144.6
144.9
Коэффициент давления
5.25
5.22
5.20
5.18
5.16
5.15
Массовый расход хладагента
кг/ч
163.0
162.8
162.5
162.2
161.9
161.5
Температура нагнетания компрессора
°С
91.7
92.0
92.3
92.7
93.1
93.5
Давление на входе испарителя
бар
3.30
3.36
3.42
3.48
3.54
3.59
Давление на входе конденсатора
бар
17.3
17.6
17.8
18.0
18.3
18.5
Температура на входе испарителя
°С
-1.2
-1.2
-1.2
-1.1
-1.1
-1.0
Точка росы испарителя
°С
5.2
5.2
5.2
5.1
5.1
5.0
Температура газа на выходе испарителя
°С
15.2
15.2
15.2
15.1
15.1
15.0
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
6.5
6.4
6.3
6.2
6.1
6.0
Давление всасывания компрессора
бар
3.30
3.36
3.42
3.48
3.54
3.59
Давление нагнетания компрессора
бар
17.3
17.6
17.8
18.0
18.3
18.5
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1376
1353
1331
1310
1291
1272
Перепад давления по отношению к эталону
67.0%
65.9%
64.9%
63.9%
62.9%
62.0%
Точка росы холодильника
°С
62.8
62.7
62.5
62.3
62.2
62.0
Температура начала кипения конденсатора
°С
47.2
47.3
47.5
47.7
47.8
48.0
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
42.2
42.3
42.5
42.7
42.8
43.0
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
15.7
15.3
15.0
14.6
14.3
14.0
Таблица 23
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-1270/R-1234ze(E) смесей, содержащих 2% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/пропилен /HFC1234ze(E), мас.%
2/2/96
2/3/95
2/4/94
2/5/93
2/6/92
2/7/91
2/8/90
Холодильный коэффициент
2.55
2.55
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.3%
104.2%
104.1%
104.1%
104.0%
104.0%
103.9%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1755
1806
1855
1902
1948
1993
2036
Производительность по отношению к эталону
95.8%
98.6%
101.3%
103.9%
106.4%
108.8%
111.2%
Холодильный эффект
кДж/кг
134.6
136.1
137.5
138.9
140.2
141.5
142.7
Коэффициент давления
5.07
5.04
5.01
4.98
4.95
4.91
4.88
Массовый расход хладагента
кг/ч
173.9
171.9
170.1
168.4
166.9
165.4
163.9
Температура нагнетания компрессора
°С
84.6
85.0
85.3
85.7
85.9
86.2
86.4
Давление на входе испарителя
бар
2.72
2.80
2.89
2.98
3.07
3.15
3.23
Давление на входе конденсатора
бар
13.8
14.1
14.5
14.8
15.2
15.5
15.8
Температура на входе испарителя
°С
0.4
0.1
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
Точка росы испарителя
°С
3.6
3.9
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
Температура газа на выходе испарителя
°С
13.6
13.9
14.2
14.4
14.6
14.8
15.0
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
3.3
3.8
4.4
4.8
5.2
5.6
6.0
Давление всасывания компрессора
бар
2.72
2.80
2.89
2.98
3.07
3.15
3.23
Давление нагнетания компрессора
бар
13.8
14.1
14.5
14.8
15.2
15.5
15.8
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1793
1728
1669
1615
1566
1521
1479
Перепад давления по отношению к эталону
87.4%
84.2%
81.3%
78.7%
76.3%
74.1%
72.1%
Точка росы холодильника
°С
59.3
59.6
59.8
59.9
60.0
60.1
60.1
Температура начала кипения конденсатора
°С
50.7
50.4
50.2
50.1
50.0
49.9
49.9
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
45.7
45.4
45.2
45.1
45.0
44.9
44.9
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
8.6
9.1
9.5
9.8
10.1
10.2
10.3
Таблица 24
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-1270/R-1234ze(E) смесей, содержащих 3% R-744
Композиция СО<sub>2</sub>/пропилен /HFC1234ze(E), мас.%
3/2/95
3/3/94
3/4/93
3/5/92
3/6/91
3/7/90
3/8/89
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.54
2.53
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
104.1%
104.0%
103.9%
103.9%
103.8%
103.8%
103.7%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1848
1899
1949
1996
2043
2087
2130
Производительность по отношению к эталону
100.9%
103.7%
106.4%
109.0%
111.5%
114.0%
116.3%
Холодильный эффект
кДж/кг
137.6
139.0
140.3
141.6
142.9
144.1
145.3
Коэффициент давления
5.14
5.11
5.08
5.04
5.01
4.97
4.93
Массовый расход хладагента
кг/ч
170.1
168.4
166.7
165.2
163.8
162.4
161.1
Температура нагнетания компрессора
°С
86.4
86.7
87.0
87.3
87.5
87.7
87.9
Давление на входе испарителя
бар
2.84
2.93
3.02
3.11
3.19
3.28
3.37
Давление на входе конденсатора
бар
14.6
15.0
15.3
15.7
16.0
16.3
16.6
Температура на входе испарителя
°С
-0.2
-0.4
-0.7
-0.9
-1.1
-1.3
-1.5
Точка росы испарителя
°С
4.2
4.4
4.7
4.9
5.1
5.3
5.5
Температура газа на выходе испарителя
°С
14.2
14.4
14.7
14.9
15.1
15.3
15.5
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
4.3
4.9
5.4
5.8
6.2
6.6
6.9
Давление всасывания компрессора
бар
2.84
2.93
3.02
3.11
3.19
3.28
3.37
Давление нагнетания компрессора
бар
14.6
15.0
15.3
15.7
16.0
16.3
16.6
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1675
1617
1565
1517
1473
1432
1395
Перепад давления по отношению к эталону
81.6%
78.8%
76.3%
73.9%
71.8%
69.8%
68.0%
Точка росы холодильника
°С
60.6
60.8
61.0
61.1
61.1
61.2
61.2
Температура начала кипения конденсатора
°С
49.4
49.2
49.0
48.9
48.9
48.8
48.8
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
44.4
44.2
44.0
43.9
43.9
43.8
43.8
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
11.3
11.7
12.0
12.2
12.3
12.3
12.3
Таблица 25
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-1270/R-1234ze(E) смесей, содержащих 4% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/пропилен /HFC1234ze(E), мас.%
4/2/94
4/3/93
4/4/92
4/5/91
4/6/90
4/7/89
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.54
2.53
2.53
2.53
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.9%
103.9%
103.8%
103.8%
103.7%
103.6%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1943
1995
2044
2092
2138
2183
Производительность по отношению к эталону
106.1%
108.9%
111.6%
114.2%
116.8%
119.2%
Холодильный эффект
кДж/кг
140.3
141.7
143.0
144.2
145.4
146.5
Коэффициент давления
5.21
5.17
5.13
5.09
5.05
5.01
Массовый расход хладагента
кг/ч
166.7
165.2
163.7
162.3
161.0
159.7
Температура нагнетания компрессора
°С
88.0
88.3
88.6
88.8
89.0
89.2
Давление на входе испарителя
бар
2.96
3.06
3.15
3.24
3.33
3.42
Давление на входе конденсатора
бар
15.4
15.8
16.2
16.5
16.8
17.1
Температура на входе испарителя
°С
-0.7
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6
-1.8
Точка росы испарителя
°С
4.7
5.0
5.2
5.4
5.6
5.8
Температура газа на выходе испарителя
°С
14.7
15.0
15.2
15.4
15.6
15.8
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
5.4
5.9
6.4
6.8
7.2
7.6
Давление всасывания компрессора
бар
2.96
3.06
3.15
3.24
3.33
3.42
Давление нагнетания компрессора
бар
15.4
15.8
16.2
16.5
16.8
17.1
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1569
1518
1471
1428
1389
1353
Перепад давления по отношению к эталону
76.5%
74.0%
71.7%
69.6%
67.7%
65.9%
Точка росы холодильника
°С
61.8
62.0
62.1
62.1
62.1
62.1
Температура начала кипения конденсатора
°С
48.2
48.0
47.9
47.9
47.9
47.9
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
43.2
43.0
42.9
42.9
42.9
42.9
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
13.6
13.9
14.1
14.2
14.3
14.3
Таблица 26
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-1270/R-1234ze(E) смесей, содержащих 5% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/пропилен /HFC1234ze(E), мас.%
5/2/93
5/3/92
5/4/91
5/5/90
5/6/89
Холодильный коэффициент
2.54
2.54
2.53
2.53
2.53
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.8%
103.8%
103.7%
103.7%
103.6%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
2040
2092
2141
2189
2235
Производительность по отношению к эталону
111.4%
114.2%
116.9%
119.5%
122.0%
Холодильный эффект
кДж/кг
142.9
144.2
145.4
146.6
147.7
Коэффициент давления
5.25
5.21
5.17
5.13
5.08
Массовый расход хладагента
кг/ч
163.7
162.3
160.9
159.6
158.4
Температура нагнетания компрессора
°С
89.6
89.8
90.0
90.2
90.3
Давление на входе испарителя
бар
3.09
3.19
3.28
3.38
3.47
Давление на входе конденсатора
бар
16.3
16.6
17.0
17.3
17.6
Температура на входе испарителя
°С
-1.3
-1.5
-1.7
-1.9
-2.1
Точка росы испарителя
°С
5.3
5.5
5.7
5.9
6.1
Температура газа на выходе испарителя
°С
15.3
15.5
15.7
15.9
16.1
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
6.5
7.0
7.5
7.9
8.2
Давление всасывания компрессора
бар
3.09
3.19
3.28
3.38
3.47
Давление нагнетания компрессора
бар
16.3
16.6
17.0
17.3
17.6
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1474
1429
1387
1348
1313
Перепад давления по отношению к эталону
71.9%
69.6%
67.6%
65.7%
64.0%
Точка росы холодильника
°С
62.9
63.0
63.0
63.0
63.0
Температура начала кипения конденсатора
°С
47.1
47.0
47.0
47.0
47.0
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
42.1
42.0
42.0
42.0
42.0
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
15.7
15.9
16.1
16.1
16.1
Таблица 27
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-290/R-1234ze(E) смесей, содержащих 2% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/пропан /HFC1234ze(E), мас.%
2/2/96
2/3/95
2/4/94
2/5/93
2/6/92
2/7/91
2/8/90
Холодильный коэффициент
2.54
2.53
2.53
2.53
2.52
2.52
2.52
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.9%
103.7%
103.6%
103.4%
103.3%
103.1%
103.0%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1758
1808
1856
1902
1946
1988
2028
Производительность по отношению к эталону
96.0%
98.7%
101.3%
103.9%
106.3%
108.5%
110.7%
Холодильный эффект
кДж/кг
133.9
134.9
135.9
136.7
137.5
138.3
139.0
Коэффициент давления
5.08
5.06
5.03
4.99
4.95
4.91
4.87
Массовый расход хладагента
кг/ч
174.8
173.4
172.2
171.1
170.1
169.2
168.4
Температура нагнетания компрессора
°С
84.5
84.7
84.9
85.1
85.1
85.2
85.2
Давление на входе испарителя
бар
2.73
2.82
2.91
3.00
3.09
3.18
3.27
Давление на входе конденсатора
бар
13.9
14.3
14.6
15.0
15.3
15.6
15.9
Температура на входе испарителя
°С
0.3
0.0
-0.3
-0.6
-0.8
-1.0
-1.2
Точка росы испарителя
°С
3.7
4.0
4.3
4.6
4.8
5.0
5.2
Температура газа на выходе испарителя
°С
13.7
14.0
14.3
14.6
14.8
15.0
15.2
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
3.5
4.1
4.6
5.2
5.6
6.0
6.3
Давление всасывания компрессора
бар
2.73
2.82
2.91
3.00
3.09
3.18
3.27
Давление нагнетания компрессора
бар
13.9
14.3
14.6
15.0
15.3
15.6
15.9
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1798
1737
1683
1635
1591
1551
1515
Перепад давления по отношению к эталону
87.6%
84.7%
82.0%
79.7%
77.5%
75.6%
73.8%
Точка росы холодильника
°С
59.5
59.8
60.0
60.1
60.2
60.2
60.1
Температура начала кипения конденсатора
°С
50.5
50.2
50.0
49.9
49.8
49.8
49.9
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
45.5
45.2
45.0
44.9
44.8
44.8
44.9
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
9.0
9.6
10.0
10.2
10.3
10.4
10.3
Таблица 28
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-290/R-1234ze(E) смесей, содержащих 3% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/пропан /HFC1234ze(E), мас.%
3/2/95
3/3/94
3/4/93
3/5/92
3/6/91
3/7/90
3/8/89
Холодильный коэффициент
2.53
2.53
2.53
2.52
2.52
2.51
2.51
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.7%
103.5%
103.4%
103.2%
103.1%
102.9%
102.8%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1851
1902
1950
1996
2040
2082
2121
Производительность по отношению к эталону
101.1%
103.8%
106.5%
109.0%
111.4%
113.7%
115.8%
Холодильный эффект
кДж/кг
136.8
137.8
138.6
139.4
140.2
140.8
141.5
Коэффициент давления
5.16
5.13
5.10
5.05
5.01
4.97
4.92
Массовый расход хладагента
кг/ч
171.0
169.8
168.8
167.8
167.0
166.1
165.4
Температура нагнетания компрессора
°С
86.3
86.5
86.6
86.7
86.7
86.7
86.7
Давление на входе испарителя
бар
2.85
2.94
3.04
3.13
3.22
3.31
3.40
Давление на входе конденсатора
бар
14.7
15.1
15.5
15.8
16.2
16.5
16.8
Температура на входе испарителя
°С
-0.3
-0.6
-0.8
-1.1
-1.3
-1.5
-1.6
Точка росы испарителя
°С
4.3
4.6
4.8
5.1
5.3
5.5
5.6
Температура газа на выходе испарителя
°С
14.3
14.6
14.8
15.1
15.3
15.5
15.6
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
4.5
5.1
5.7
6.2
6.6
6.9
7.2
Давление всасывания компрессора
бар
2.85
2.94
3.04
3.13
3.22
3.31
3.40
Давление нагнетания компрессора
бар
14.7
15.1
15.5
15.8
16.2
16.5
16.8
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1679
1626
1578
1535
1496
1461
1429
Перепад давления по отношению к эталону
81.8%
79.2%
76.9%
74.8%
72.9%
71.2%
69.6%
Точка росы холодильника
°С
60.8
61.1
61.2
61.3
61.3
61.2
61.2
Температура начала кипения конденсатора
°С
49.2
48.9
48.8
48.7
48.7
48.8
48.8
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
44.2
43.9
43.8
43.7
43.7
43.8
43.8
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
11.7
12.1
12.4
12.5
12.5
12.4
12.3
Таблица 29
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-290/R-1234ze (E) смесей, содержащих 4% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/пропан /HFC1234ze(E), мас.%
4/2/94
4/3/93
4/4/92
4/5/91
4/6/90
4/7/89
Холодильный коэффициент
2.53
2.53
2.52
2.52
2.51
2.51
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.6%
103.4%
103.3%
103.1%
102.9%
102.8%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
1947
1998
2046
2092
2136
2177
Производительность по отношению к эталону
106.3%
109.1%
111.7%
114.2%
116.6%
118.9%
Холодильный эффект
кДж/кг
139.6
140.5
141.3
142.0
142.6
143.3
Коэффициент давления
5.23
5.19
5.15
5.10
5.06
5.01
Массовый расход хладагента
кг/ч
167.6
166.6
165.7
164.8
164.1
163.3
Температура нагнетания компрессора
°С
87.9
88.1
88.1
88.2
88.2
88.2
Давление на входе испарителя
бар
2.98
3.07
3.17
3.27
3.36
3.45
Давление на входе конденсатора
бар
15.5
15.9
16.3
16.7
17.0
17.3
Температура на входе испарителя
°С
-0.8
-1.1
-1.4
-1.6
-1.8
-1.9
Точка росы испарителя
°С
4.8
5.1
5.4
5.6
5.8
5.9
Температура газа на выходе испарителя
°С
14.8
15.1
15.4
15.6
15.8
15.9
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
5.6
6.2
6.7
7.2
7.5
7.9
Давление всасывания компрессора
бар
2.98
3.07
3.17
3.27
3.36
3.45
Давление нагнетания компрессора
бар
15.5
15.9
16.3
16.7
17.0
17.3
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1573
1525
1483
1445
1410
1379
Перепад давления по отношению к эталону
76.7%
74.3%
72.3%
70.4%
68.7%
67.2%
Точка росы холодильника
°С
62.0
62.2
62.3
62.3
62.3
62.2
Температура начала кипения конденсатора
°С
48.0
47.8
47.7
47.7
47.7
47.8
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
43.0
42.8
42.7
42.7
42.7
42.8
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
14.0
14.4
14.5
14.6
14.5
14.4
Таблица 30
Теоретические данные о производительности из выбранных R-744/R-290/R-1234ze(E) смесей, содержащих 5% R-744
Композиция CO<sub>2</sub>/пропан /HFC1234ze(E), мас.%
5/2/93
5/3/92
5/4/91
5/5/90
5/6/89
Холодильный коэффициент
2.53
2.52
2.52
2.52
2.51
Холодильный коэффициент по отношению к эталону
103.5%
103.3%
103.2%
103.0%
102.8%
Объемная производительность
кДж/м<sup>3</sup>
2044
2096
2144
2190
2233
Производительность по отношению к эталону
111.6%
114.4%
117.1%
119.6%
121.9%
Холодильный эффект
кДж/кг
142.2
143.0
143.7
144.4
145.0
Коэффициент давления
5.27
5.23
5.19
5.14
5.09
Массовый расход хладагента
кг/ч
164.6
163.7
162.8
162.1
161.4
Температура нагнетания компрессора
°С
89.4
89.5
89.6
89.6
89.6
Давление на входе испарителя
бар
3.11
3.21
3.31
3.40
3.50
Давление на входе конденсатора
бар
16.4
16.8
17.2
17.5
17.8
Температура на входе испарителя
°С
-1.3
-1.6
-1.9
-2.1
-2.3
Точка росы испарителя
°С
5.3
5.6
5.9
6.1
6.3
Температура газа на выходе испарителя
°С
15.3
15.6
15.9
16.1
16.3
Среднее значение температуры испарителя
°С
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
Глайд испарителя (вых-вх)
К
6.7
7.2
7.7
8.2
8.5
Давление всасывания компрессора
бар
3.11
3.21
3.31
3.40
3.50
Давление нагнетания компрессора
бар
16.4
16.8
17.2
17.5
17.8
Перепад давления линии всасывания
Па/м
1477
1435
1397
1363
1333
Перепад давления по отношению к эталону
72.0%
69.9%
68.1%
66.4%
64.9%
Точка росы холодильника
°С
63.1
63.2
63.2
63.2
63.2
Температура начала кипения конденсатора
°С
46.9
46.8
46.8
46.8
46.8
Температура жидкости на выходе конденсатора
°С
41.9
41.8
41.8
41.8
41.8
Средняя температура конденсатора
°С
55.0
55.0
55.0
55.0
55.0
Глайд конденсатора (вх-вых)
К
16.2
16.4
16.5
16.4
16.3
2
Эффективность композиции, содержащей 6 мас.% CO, 10 мас.% R-134a и 84 мас.% R-1234ze(E), была испытана в автомобильной системе кондиционирования воздуха, пригодной для применения R-134a. Эта композиция обозначена как "смесь" в результатах, приведенных ниже.
Условия испытаний, которые были применены, как описано в стандарте SAE J2765, который приведен в данном документе в качестве ссылки. Эти условия подытожены ниже.
- Условия окружающего воздуха - температура 35°С и 40% относительной влажности (RH).
- Температура воздуха, поступающего от испарителя, контролировали до 3°С.
3
- Перемещение компрессора составляло от 0-175 см за один проход.
- Обычный R-134a расширительный клапан был поменян на электронный расширительный клапан, чтобы обеспечить простоту настройки перегрева.
- Система применялась без внутреннего теплообменника и с эквивалентным перегревом на выходе испарителя для всех жидкостей.
Результаты приведены ниже, где I, L, М и Н означают соответственно простую, низкую, среднюю и высокую скорости и где 35 и 45 означают температуру окружающей среды в °С.
Измеренная хладоемкость (kW)
Относительно R-134a
Контрольная точка
R134a
Смесь
Смесь
135
4.67
4.5
96%
L35
5.86
5.66
97%
М35
6.43
6.18
96%
Н35
6.65
6.5
98%
145
3.81
3.64
96%
L45
4.76
4.61
97%
М45
5.2
5.05
97%
Н45
5.41
5.33
99%
Измеренный КПД
(выраженный как СОР)
СОР относительно R-134a
Контрольная точка
R134a
Смесь
Смесь
135
2.87
2.62
91%
L35
1.98
1.89
95%
М35
1.79
1.7
95%
Н35
1.4
1.36
97%
145
2.3
2.18
95%
L45
1.64
1.62
99%
М45
1.48
1.45
98%
Н45
1.18
1.16
98%
Композиция по изобретению "Смесь" представляет собой хорошее сочетание производительности и эффективности для R-134a в R-134а-содержащих системах кондиционирования воздуха по целому ряду условий.
Данные по смешиваемости
2
Смешиваемость композиции по изобретению, содержащая приблизительно 6 мас.% CO, приблизительно 10 мас.% R-134a и приблизительно 84 мас.% R-1234ze(E) (далее именуется как "Смесь"), была протестирована с полиалкиленгликолем (PAG)-любрикантом YN12 и сложным эфиром полиола - любрикантом 32Н. Результаты данных экспериментов были сравнены со смешиваемостью чистого R-1234yf с этими же любрикантами. Результаты приведены ниже.
Результаты смешиваемости «Смеси» с 32Н
Температура, град.С
Концентрация любриканта, мас.%
4
7
10
20
30
50
-20
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
-10
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
0
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
10
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
20
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
30
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
40
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
50
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
60
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
70
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
80
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
Результаты смешиваемости 1234yf c 32Н
Температура, град.С
Концентрация любриканта, мас.%
4
7
10
20
30
50
-20
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
-10
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
0
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
10
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
20
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
30
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
40
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
смешиваемые
50
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
смешиваемые
смешиваемые
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
60
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
смешиваемые
смешиваемые
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
70
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
смешиваемые
смешиваемые
незначительнаянепрозрачность
незначительнаянепрозрачность
80
смешиваемые
незначительнаянепрозрачность
смешиваемые
2 непрозрачных слоя
2 непрозрачных слоя
непрозрачность
Результаты смешиваемости для «Смеси» с YN12
Темп., град. С
Концентрация любриканта, мас.%
4
7
10
20
30
50
-20
непрозрачность
непрозрачность
непрозрачность
непрозрачность
непрозрачность
непрозрачность
-10
непрозрачность
непрозрачность
непрозрачность
непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
0
непрозрачность
непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
10
непрозрачность
непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
20
непрозрачность
непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
30
незначительная непрозрачность
непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
40
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
50
очень незначительная непрозрачность
очень незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
60
очень незначительная непрозрачность
очень незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
70
очень незначительная непрозрачность
очень незначительная непрозрачность
2 слоя
2 слоя
2 слоя
незначительная непрозрачность
80
2 слоя
2 слоя
2 слоя
2 слоя
2 слоя
2 слоя
Результаты смешиваемости для 1234yf c YN12
Темп., град. С
Концентрация любриканта, мас.%
4
7
10
20
30
50
-20
непрозрачность
непрозрачность
2 слоя
непрозрачность
2 слоя
2 слоя
-10
незначительная непрозрачность
незначительная непрозрачность
2 слоя
непрозрачность
2 слоя
2 слоя
0
незначительная непрозрачность
непрозрачность
2 слоя
непрозрачность
непрозрачность
непрозрачность
10
незначительная непрозрачность
непрозрачность
2 непрозрачных Слоя
2 непрозрачных слоя
2 непрозрачных слоя
2 непрозрачных слоя
20
непрозрачность
незначительная непрозрачность 2 слоя
2 непрозрачных Слоя
2 слоя
2 непрозрачных слоя
2 непрозрачных слоя
30
непрозрачность
непрозрачность
2 непрозрачных Слоя
2 слоя
2 непрозрачных слоя
2 непрозрачных слоя
40
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных Слоя
2 слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
50
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных Слоя
2 слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
60
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных Слоя
2 слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
70
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных Слоя
2 слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
80
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных Слоя
2 слоя
2 прозрачных слоя
2 прозрачных слоя
Результаты показывают, что композиции по изобретению имеют улучшенную растворимость в любрикантах по сравнению с чистым жидким R-1234yf.
Таким образом, настоящее изобретение относится к новым композициям, которые проявляют неожиданное сочетание выгодных свойств, включая хорошую холодопроизводительность, низкую горючесть, низкий WGP и/или лучшую смешиваемость со смазочными материалами (любрикантами) при сравнении с существующими хладагентами, такими как R-134a и предложенным хладагентом R-1234yf.
Настоящее изобретение определяют по следующей формуле изобретения.