Композиции для передачи тепла

Авторы патента:


Композиции для передачи тепла
Композиции для передачи тепла

 


Владельцы патента RU 2574656:

МЕКСИЧЕМ АМАНКО ХОЛДИНГ С.А. ДЕ С.В. (MX)

Изобретение относится к теплообменной композиции, которая может быть использована для замены существующих хладагентов, которые должны иметь пониженный потенциал глобального потепления (ПГП). Композиция для передачи тепла содержит транс-1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze(E)), диоксид углерода (R-744) и третий компонент, выбранный из 2,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234yf), 3,3,3-трифторпропена (R-1243zf) и их смесей. Изобретение обеспечивает хладагенты с сочетанием улучшенных свойств - пониженными показателями ПГП, воспламеняемости и токсичности при хорошей холодопроизводительности и смешиваемости со смазывающими веществами. 16 н. и 31 з.п. ф-лы, 2 ил., 34 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям для передачи тепла, и в частности, к композициям для передачи тепла, которые могут быть пригодными в качестве замены существующих хладагентов, таких как R-134a, R-152a, R-1234yf, R-22, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R507 и R-404a.

Уровень техники

Перечисление или обсуждение опубликованных ранее документов или каких-либо литературных данных в описании не обязательно должны восприниматься как признание того, что документ или литературные данные представляют собой часть современного уровня техники или представляют собой распространенное общее знание.

Механические холодильные системы и связанные с ними теплопередающие устройства, такие как тепловые насосы и системы кондиционирования воздуха, хорошо известны. В таких системах жидкий хладагент испаряется при низком давлении, отбирая тепло из окружающей зоны. Затем получаемые пары сжимаются и проходят в конденсатор, где они конденсируются и отдают тепло во второй зоне, конденсат возвращается через расширительный клапан в испаритель, завершая, таким образом, цикл. Механическая энергия, необходимая для сжатия паров и прокачки жидкости, обеспечивается, например, электрическим двигателем или двигателем внутреннего сгорания.

В дополнение к тому, что он должен иметь соответствующую температуру кипения и высокую скрытую теплоту испарения, свойства, предпочтительные для хладагента, включают низкую токсичность, невоспламеняемость, некоррозивность, высокую стабильность и отсутствие неприятных запахов. Другие желаемые свойства представляют собой высокую сжимаемость при давлениях ниже 25 бар, низкую температуру высвобождения при сжатии, высокую охлаждающую способность, высокую эффективность (высокий коэффициент полезного действия) и давление испарителя, превышающее 1 бар, при желаемой температуре испарения.

Дихлордифторметан (хладагент R-12) обладает соответствующим сочетанием свойств, и в течение многих лет он представлял собой наиболее широко используемый хладагент. Из-за международных проблем, связанных с тем, что полностью и частично галогенированные хлорфторуглероды повреждают защитный озоновый слой Земли, имеется общее соглашение, что их производство и использование должно строго ограничиваться и, в конечном счете, оно должно быть прекращено полностью. Использование дихлордифторметана прекращено в 1990 годы.

Хлордифторметан (R-22) ввели в качестве замены для R-12 благодаря его более низкому потенциалу разрушения озонового слоя. После возникновения проблем с тем, что R-22 представляет собой газ, вызывающий сильный парниковый эффект, его использование также было прекращено.

Хотя устройства для передачи тепла того типа, к которому относится настоящее изобретение, являются в основном замкнутыми системами, потери хладагента в атмосферу могут происходить из-за утечки во время работы оборудования или в течение процедур обслуживания. Важно, по этой причине, заменить полностью и частично галогенированные хлорфторуглеродные хладагенты материалами, имеющими нулевые потенциалы разрушения озонового слоя.

В дополнение к возможности разрушения озонового слоя считается, что значительные концентрации галогенуглеродных хладагентов в атмосфере могли бы вносить вклад в глобальное потепление (так называемый парниковый эффект). По этой причине желательно использовать хладагенты, которые имеют относительно короткие времена жизни в атмосфере как результат их способности к взаимодействию с другими атмосферными составляющими, такими как гидроксильные радикалы, или в результате легкой деградации посредством фотолитических процессов.

Хладагенты R-410A и R-407 (включая R-407A, R-407B и R-407C) ввели в качестве хладагента для замены R-22. Однако все хладагенты R-22, R-410A и R-407 имеют высокий потенциал глобального потепления (GWP, известен также как потенциал парникового эффекта).

1,1,1,2-тетрафторэтан (хладагент R-134a) ввели в качестве хладагента для замены R-12. R-134a представляет собой энергетически эффективный хладагент, используемый в настоящее время для кондиционирования воздуха в автомобилях. Однако он представляет собой парниковый газ с GWP 1430 по отношению к CO2 (GWP CO2 составляет 1 по определению). Доля общего воздействия на окружающую среду от автомобильных систем кондиционирования воздуха, использующих этот газ, которая может быть приписана прямым выбросам хладагента, как правило, находится в пределах 10-20%. Законодательные органы в Европейском союзе переходят к запрету использования хладагентов, имеющих GWP больше чем 150 для новых моделей автомобилей, начиная с 2011 года. Автомобильная промышленность работает с глобальными технологическими платформами, и в любом случае выбросы парникового газа имеют глобальные воздействия, таким образом, имеется необходимость в нахождении текучих сред, имеющих уменьшенное воздействие на окружающую среду (например, пониженные GWP) по сравнению с HFC-134a.

R-152a (1,1-дифторэтан) идентифицируют в качестве альтернативы R-134a. Он является несколько более эффективным, чем R-134a, и имеет потенциал парникового эффекта 120. Однако воспламеняемость R-152a считается слишком высокой, например, чтобы позволить его безопасное использование в мобильных системах кондиционирования воздуха. В частности, считается, что его нижний предел воспламенения на воздухе слишком низким, его пламя распространяется слишком быстро и его энергия зажигания является слишком низкой.

Таким образом, имеется необходимость в создании альтернативных хладагентов, имеющих улучшенные свойства, такие как низкая воспламеняемость. Химия горения фторуглеродов является сложной и непредсказуемой. Не всегда является правилом, что смешивание невоспламеняемого фторуглерода с воспламеняемым фторуглеродом уменьшает воспламеняемость текучей среды или уменьшает диапазон композиций, воспламеняющихся на воздухе. Например, авторы обнаружили, что если невоспламеняемый R-134a смешивается с воспламеняемым R-152a, нижний предел воспламенения смеси изменяется таким образом, который не является предсказуемым. Ситуация становится еще более сложной и менее предсказуемой, если рассматриваются трех- или четырехкомпонентные композиции.

Имеется также необходимость в получении альтернативных хладагентов, которые можно использовать в существующих устройствах, таких как холодильные устройства, при небольшой модификации или вообще без нее.

R-1234yf (2,3,3,3-тетрафторпропен) идентифицирован как кандидат в альтернативные хладагенты для замены R-134a в определенных применениях, а именно в применениях для мобильного кондиционирования воздуха или в применениях для тепловых насосов. Его GWP составляет примерно 4. R-1234yf является воспламеняемым, но его характеристики воспламеняемости, как правило, считаются приемлемыми для некоторых применений, включая мобильные системы кондиционирования воздуха или тепловые насосы. В частности, при сравнении с R-152a, его нижний предел воспламенения выше, его минимальная энергия зажигания выше, а скорость распространения пламени на воздухе значительно ниже, чем для R-152a.

Воздействие на окружающую среду от работы системы кондиционирования воздуха или холодильной системы, с точки зрения выбросов парниковых газов, должно рассматриваться с учетом не только так называемого "прямого" GWP хладагента, но также и с учетом так называемых "непрямых" выбросов, которые означают те выбросы диоксида углерода, которые возникают в результате потребления электричества или топлива для работы системы. Разработано несколько количественных показателей этого общего воздействия GWP, включая те, которые известны как анализ общего коэффициента эквивалентного потепления (TEWI) или анализ коэффициента климатического воздействия за весь жизненный цикл низкотемпературной системы (LCCP). Оба этих параметра включают оценку воздействия GWP хладагента и его энергетической эффективности на парниковый эффект в целом. Выбросы диоксида углерода, связанные с производством хладагента и оборудования системы, также должны рассматриваться.

Энергетическая эффективность и охлаждающая способность R-1234yf, как обнаружено, значительно ниже, чем у R-134a, и в дополнение к этому текучая среда, как обнаружено, демонстрирует повышенный перепад давлений в трубопроводах системы и в теплообменниках. Последствием этого является то, что для использования R-1234yf и для достижения энергетической эффективности и рабочих характеристик охлаждения, эквивалентных R-134a, необходимо повышение сложности оборудования и увеличение размеров трубопроводов, что приводит к увеличению непрямых выбросов, связанных с оборудованием. Кроме того, производство R-1234yf считается более сложным и менее эффективным в своем использовании исходных материалов (фторированных и хлорированных), чем R-134a. Современные предсказания долговременного изменения цен для R-1234yf находятся в пределах, 10-20-кратных по сравнению с R-134a. Разница цен и необходимость в дополнительных затратах на аппаратное обеспечение будет ограничивать скорость, при которой заменяются хладагенты, и, следовательно, ограничивать скорость, с которой может уменьшаться общее воздействие на окружающую среду от охлаждения или кондиционирования воздуха. В итоге, принятие R-1234yf для замены R-134a будет приводить к потреблению большего количества исходных материалов, и приводить к увеличению непрямых выбросов парниковых газов по сравнению с R-134a.

Некоторые существующие технологии, разработанные для R-134a, могут быть неспособны к восприятию даже ограниченной воспламеняемости некоторых композиций для передачи тепла (любая композиция, имеющая GWP, меньший чем 150, считается воспламеняемой до некоторой степени).

По этой причине главной целью настоящего изобретения является создание композиции для передачи тепла, которая может использоваться сама по себе или является пригодной для использования в качестве замены для существующих применений при охлаждении, которая должна иметь пониженный GWP, а кроме того, иметь охлаждающую способность и энергетическую эффективность (которую можно удобно выразить как "коэффициент полезного действия") в идеале в пределах 10% от тех, например, значений, которые получают с использованием существующих хладагентов (например, R-134a, R-152a, R-1234yf, R-22, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R507 и R-404a), a предпочтительно, в пределах менее 10% (например, примерно 5%) от этих значений. В этой области известно, что различия этого порядка между текучими средами обычно могут быть учтены посредством изменения конструкции оборудования и особенностей работы системы. Композиция также должна в идеале иметь пониженную токсичность и приемлемую воспламеняемость.

Раскрытие изобретения

Рассматриваемое изобретение восполняет указанные недостатки посредством создания композиции для передачи тепла, содержащей (i) первый компонент, выбранный из транс-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze(E)), цис-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze(Z)) и их смесей; (ii) диоксид углерода (CO2 или R-744) и (iii) третий компонент, выбранный из 2,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234yf), 3,3,3-трифторпропена (R-1243zf) и их смесей.

Все химикалии, описанные в настоящем документе, являются коммерчески доступными. Например, фторхимикалии могут быть получены от Apollo Scientific (UK).

Как правило, композиции по настоящему изобретению содержат транс-1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze(E)). Большинство конкретных композиций, описанных в настоящем документе, содержат R-1234ze(E). Необходимо понимать, разумеется, что некоторая часть или весь R-1234ze(E) в таких композициях может быть заменен R-1234ze(Z). Однако в настоящее время предпочтительным является транс-изомер.

Как правило, композиции по настоящему изобретению содержат по меньшей мере примерно 5 мас.% R-1234ze(E), предпочтительно по меньшей мере примерно 15 мас.%. В одном из вариантов осуществления композиции по настоящему изобретению содержат по меньшей мере примерно 45 мас.% R-1234ze(E), например примерно от 50 примерно до 98 мас.%.

Предпочтительные количества и выбор компонентов для настоящего изобретения определяются сочетанием свойств:

(a) Воспламеняемость: предпочтительными являются невоспламеняемые или слабовоспламеняемые композиции.

(b) Эффективная рабочая температура хладагента в испарителе системы кондиционирования воздуха.

(c) Температурный "глайд" смеси и его воздействие на рабочие характеристики теплообменника.

(d) Критическая температура композиции. Она должна быть выше, чем максимальная ожидаемая температура конденсатора.

Эффективная рабочая температура в цикле кондиционирования воздуха, в частности при кондиционировании воздуха в автомобиле, ограничивается необходимостью избежать образования льда на поверхности хладагента в испарителе со стороны воздуха. Как правило, системы кондиционирования воздуха должны охлаждать влажный воздух и осушать его; при этом жидкая вода будет образовываться на поверхности со стороны воздуха. Большинство испарителей (без исключения для автомобильных применений) имеют пластинчатые поверхности с узкими зазорами между пластинками. Если испаритель слишком охлаждается, тогда между пластинками может образовываться лед, ограничивая поток воздуха над поверхностью и ухудшая рабочие характеристики в целом посредством уменьшения рабочей площади теплообменника.

Для применений для кондиционирования воздуха в автомобилях известно (Modern Refrigeration and Air Conditioning by AD Althouse et al., 1988 edition, Chapter 27, которая включается в настоящий документ в качестве ссылки), что температуры испарения хладагента -2°С или выше являются предпочтительными, чтобы обеспечить тем самым устранение проблемы образования льда.

Известно также, что неазеотропные смеси хладагентов демонстрируют температурный "глайд" при испарении или конденсации. Другими словами, когда хладагент постепенно испаряется или конденсируется при постоянном давлении, температура повышается (при испарении) или падает (при конденсации), при этом общая разность температур (между входом и выходом) упоминается как температурный глайд. Воздействие глайда на температуру испарения и конденсации также должно учитываться.

Критическая температура композиции для передачи тепла должна быть выше, чем максимальная ожидаемая температура конденсатора. Это связано с тем, что эффективность цикла падает при приближении к критической температуре. Когда это происходит, скрытая теплота хладагента уменьшается и при этом имеет место больший отвод тепла от конденсатора из-за охлаждения газообразного хладагента; это требует большей площади на единицу переносимого тепла.

R-410A широко используется в системах тепловых насосов для больших зданий и небольших частных домов, и, в качестве иллюстрации, его критическая температура, примерно 71°C, выше, чем наивысшая нормальная температура конденсации, необходимая для получения пригодного для использования теплого воздуха примерно при 50°C. Использование в автомобилях требует воздуха примерно при 50°C, так что критическая температура текучих сред по настоящему изобретению должна быть выше, чем это значение, если должен использоваться обычный цикл со сжатием паров. Критическая температура предпочтительно по меньшей мере на 15 K выше, чем максимальная температура воздуха.

В одном из аспектов композиции по настоящему изобретению имеют критическую температуру выше примерно чем 65°C, предпочтительно выше примерно чем 70°C.

Содержание диоксида углерода композиций по настоящему изобретению ограничивается в основном соображениями (b), и/или (с), и/или (d), выше. Удобно, чтобы композиции по настоящему изобретению, как правило, содержали примерно до 35 мас.% R-744, предпочтительно примерно до 30 мас.%.

В предпочтительном аспекте композиции по настоящему изобретению содержат примерно от 4 примерно до 30 мас.% R-744, предпочтительно примерно от 4 примерно до 28 мас.%, или примерно от 8 примерно до 30 мас.%, или примерно от 10 примерно до 30 мас.%.

Содержание третьего компонента, который может включать воспламеняемые хладагенты, такие как R-1234yf, выбирают так, что даже в отсутствие элемента диоксида углерода в композиции остальная смесь фторуглеродов имеет нижний предел воспламенения на воздухе при температуре окружающей среды (например 23°C) (как определено в устройстве для исследования с 12-литровой колбой ASHRAE-34), который больше чем 5% объем/объем, предпочтительно, больше чем 6% объем/объем, наиболее предпочтительно такой, что смесь является невоспламеняемой. Проблемы воспламеняемости обсуждаются дополнительно в настоящем описании, ниже.

Как правило, композиции по настоящему изобретению содержат примерно до 60 мас.% третьего компонента. Предпочтительно, композиции по настоящему изобретению содержит примерно до 50 мас.% третьего компонента. Удобно, чтобы композиции по настоящему изобретению содержали примерно до 45 мас.% третьего компонента. В одном из аспектов композиции по настоящему изобретению содержат примерно от 1 примерно до 40 мас.% третьего компонента.

В одном из вариантов осуществления, композиции по настоящему изобретению содержат примерно от 10 примерно до 95 мас.% R-1234ze(E), примерно от 2 примерно до 30 мас.% R-744 и примерно от 3 примерно до 60 мас.% третьего компонента.

Как используется в настоящем документе, все % количества, упоминаемые в композициях в настоящем документе, включая формулу изобретения, представляют собой массовые % по отношению к общей массе композиций, если не утверждается иного.

Во избежание сомнений необходимо понять, что сформулированные верхние и нижние значения для диапазонов количеств компонентов в композициях по настоящему изобретению, описанные в настоящем документе, могут взаимно заменяться любым образом, при условии, что полученные в результате диапазоны попадают в самые широкие рамки настоящего изобретения.

В одном из вариантов осуществления композиции по настоящему изобретению состоят в основном из (или состоят из) первого компонента (например, R-1234ze(E)), R-744 и третьего компонента.

С помощью термина "состоят в основном из" авторы обозначают, что композиции по настоящему изобретению, по существу, не содержат других компонентов, в частности, никаких (гидро)(фтор)соединений (например, (гидро)(фтор)алканов или (гидро)(фтор)алкенов), которые, как известно, используют в композициях для передачи тепла. Авторы включают термин "состоит из" в значение "состоит в основном из".

Во избежание сомнений любые композиции по настоящему изобретению, описанные в настоящем документе, включают композиции с конкретно определенными соединениями и количествами соединений или компонентов, могут состоять в основном из (или состоять из) соединений или компонентов, определенных в этих композициях.

Третий компонент выбирают из R-1234yf, R-1243zf и их смесей.

В одном из аспектов третий компонент содержит только один из перечисленных компонентов. Например, третий компонент может содержать только один компонент из R-1234yf или R-1243zf. Таким образом, композиции по настоящему изобретению могут представлять собой тройные смеси из R-1234ze(E), R-744 и одного из перечисленных третьих компонентов (например, R-1234yf или R-1243zf).

Однако в качестве третьего компонента можно использовать смеси R-1234yf и R-1243zf.

Настоящее изобретение предлагает композиции, в которых дополнительные соединения включены в третий компонент. Примеры таких соединений включают дифторметан (R-32), 1,1-дифторэтан (R-152a), фторэтан (R-161), 1,1,1,2-тетрафторэтан (R-134a), 1,1,1-трифторпропан (R-263fb), 1,1,1,2,3-пентафторпропан (R-245eb), пропилен (R-1270), пропан (R-290), н-бутан (R-600), изобутан (R-600a), аммиак (R-717) и их смеси.

Например, композиции по настоящему изобретению могут включать R-134a. Если он присутствует, R-134a, как правило, присутствует в количестве примерно от 2 примерно до 50 мас.%, например примерно от 5 примерно до 40 мас.% (например, примерно от 5 примерно до 20 мас.%).

Предпочтительно композиции по настоящему изобретению, которые содержат R-134a, являются невоспламеняемыми при температуре исследования 60°C при использовании методологии ASHRAE-34. Преимущественно смеси паров, которые существуют в равновесии с композициями по настоящему изобретению при любой температуре в пределах примерно между -20°C и 60°C, также являются невоспламеняемыми.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления третий компонент содержит R-1234yf. Третий компонент может состоять в основном из (или состоит из) R-1234yf.

Композиции по настоящему изобретению, которые содержат R-1234yf, как правило, содержат его в количестве примерно от 2 примерно до 60 мас.%, например примерно от 4 примерно до 50 мас.%. Удобно, чтобы R-1243yf присутствовал в количестве примерно от 6 примерно до 40%.

Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат примерно от 10 примерно до 92 мас.% R-1234ze(E), примерно от 4 примерно до 30 мас.% R-744 и примерно от 4 примерно до 60 мас.% R-1234yf. Например, такие композиции могут содержать примерно от 22 примерно до 84 мас.% R-1234ze(E), примерно от 10 примерно до 28 мас.% R-744 и примерно от 6 примерно до 50 мас.% R-1234yf.

Кроме того, предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат примерно от 14 примерно до 86 мас.% R-1234ze(E), примерно от 4 примерно до 26 мас.% R-744 и примерно от 10 примерно до 60 мас.% R-1234yf.

Другая группа композиций по настоящему изобретению, содержащая R-1234yf, содержит примерно от 32 примерно до 88 мас.% R-1234ze(E), примерно от 8 примерно до 28 мас.% R-744 и примерно от 4 примерно до 40 мас.% R-1234yf.

В одном из вариантов осуществления, третий компонент содержит R-1243zf. Третий компонент может состоять в основном из (или состоять из) R-1243zf.

Композиции по настоящему изобретению, которые содержат R-1243zf, как правило, содержат его в количестве примерно от 2 примерно до 60 мас.%, например примерно 4 примерно до 50 мас.%. Удобно, чтобы R-1243zf присутствовал в количестве примерно от 6 примерно до 40%.

Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат примерно от 20 примерно до 92 мас.% R-1234ze(E), примерно от 4 примерно до 30 мас.% R-744 и примерно от 4 примерно до 50 мас.% R-1243zf. Например, такие композиции могут содержать примерно от 32 примерно до 88 мас.% R-1234ze(E), примерно от 6 примерно до 28 мас.% R-744 и примерно от 6 примерно до 40 мас.% R-1243zf.

Дополнительные преимущественные композиции по настоящему изобретению содержат примерно от 25 примерно до 91 мас.% R-1234ze(E), примерно от 4 примерно до 30 мас.% R-744 и примерно от 5 примерно до 45 мас.% R-1243zf. Например, такие композиции могут содержать примерно от 27 примерно до 85 мас.% R-1234ze(E), примерно от 10 примерно до 28 мас.% R-744 и примерно от 5 примерно до 45 мас.% R-1243zf.

Композиции по настоящему изобретению могут дополнительно содержать пентафторэтан (R-125). Если он присутствует, R-125, как правило, присутствует в количествах примерно до 40 мас.%, предпочтительно, примерно от 2 примерно до 20 мас.%.

Удобно, чтобы композиции в соответствии с настоящим изобретением, по существу, не содержали R-1225 (пентафторпропен), по существу, не содержали R-1225ye (1,2,3,3,3-пентафторпропен) или R-1225zc (1,1,3,3,3-пентафторпропен), эти соединения могут иметь проблемы, связанные с токсичностью.

С помощью "по существу, не содержат" авторы включают то значение, что композиции по настоящему изобретению содержат 0,5 мас.% или меньше рассматриваемого компонента, предпочтительно 0,1% или меньше, по отношению к общей массе композиции.

Определенные композиции по настоящему изобретению не могут, по существу, содержать:

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

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

(iii) 3,3,3-трифторпропена (R-1243zf).

Композиции по настоящему изобретению имеют нулевой потенциал разрушения озонового слоя.

Как правило, композиции по настоящему изобретению имеют GWP, который меньше чем 1300, предпочтительно меньше чем 1000, более предпочтительно меньше чем 800, 500, 400, 300 или 200, в частности меньше чем 150 или 100, даже меньше чем 50, в некоторых случаях. Если не утверждается иного, в настоящем документе используют значения GWP ИЗ TAR (Третий отчет) IPCC (Межправительственная группа экспертов по изменению климата).

Преимущественно композиции имеют пониженную опасность воспламеняемости по сравнению с третьим компонентом (компонентами) самим по себе, например R-1234yf или R-1243zf. Предпочтительно композиции имеют пониженную опасность воспламеняемости по сравнению с R-1234yf.

В одном из аспектов композиции имеют одно или несколько преимуществ из (а) более высокого нижнего предела воспламенения; (b) более высокой энергии зажигания или (с) более низкой скорости распространения пламени по сравнению с третьим компонентом (компонентами), таким как R-1234yf или R-1243zf. В предпочтительном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению являются невоспламеняемыми. Преимущественно смеси паров, которые существуют в равновесии с композициями по настоящему изобретению при любой температуре в пределах примерно между -20°C и 60°C, также являются невоспламеняемыми.

Воспламеняемость может определяться в соответствии со Стандартом 34 ASHRAE, включая Стандарт Е-681 ASTM (Американское общество по испытанию материалов, Стандарт Е-681), с помощью методологии исследований, соответствующей Приложению 34p от 2004 года, полное содержание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки.

В некоторых применениях может не быть необходимой классификация препарата в качестве невоспламеняемого согласно методологии ASHRAE-34; можно разработать текучие среды, у которых пределы воспламеняемости будут достаточно уменьшены на воздухе, чтобы сделать их безопасными для использования при применении, например, если является физически невозможным получение воспламеняемой смеси посредством утечки зарядки холодильного оборудования в окружающую среду.

R-1234ze(E) являются невоспламеняемым на воздухе при 23°C, хотя он демонстрирует воспламеняемость при более высоких температурах во влажном воздухе. Авторы определили с помощью экспериментов, что смеси R-1234ze(E) с воспламеняемыми фторуглеродами, такими как R-32, R-152a или R-161, будут оставаться невоспламеняемыми на воздухе при 23°C, если "фторное отношение" Rf смеси больше примерно чем 0,57, где Rf определяется посредством грамм-молей смеси хладагентов в целом как

Rf = (грамм-моль фтора) / (грамм-моль фтора + грамм-моль водорода).

Таким образом, для R-161 Rf=1/(1+5)=1/6 (0,167), и он является воспламеняемым, в противоположность R-1234ze(E), он имеет Rf=4/6 (0,667), и он является невоспламеняемым. Авторы обнаружили с помощью экспериментов, что смесь 20% объем/объем R-161 в R-1234ze(E) является подобным же образом невоспламеняемой. Фторное отношение для этой невоспламеняемой смеси составляет 0,2·(1/6)+0,8·(4/6)=0,567.

Правильность этого соотношения между воспламеняемостью и фторным отношением 0,57 или выше к настоящему времени экспериментально доказана для HFC-32, HFC-152а и смесей HFC-32 с HFC-152a.

Предпочтительные композиции по настоящему изобретению имеют фторное отношение (F/(F+H)) примерно от 0,42 примерно до 0,7, предпочтительно примерно от 0,44 примерно до 0,67.

Takizawa et al., Reaction Stoichiometry for Combustion of Fluoroethane Blends, ASHRAE Transactions 112(2) 2006 (которая включается в настоящий документ в качестве ссылки), показывает, что имеется нелинейное соотношение между этим отношением и скоростью распространения пламени в смесях, содержащих R-152a, при этом увеличение фторного отношения приводит к понижению скорости распространения пламени. Данные в этой ссылке говорят, что фторное отношение должно быть больше примерно чем 0,65, чтобы скорость распространения пламени упала до нуля, другими словами, чтобы смесь была невоспламеняемой.

Подобным же образом, Minor et al. (Du Pont Patent Application WO 2007/053697) предлагают концепцию воспламеняемости множества гидрофторолефинов, показывая, что такие соединения могут, как ожидается, быть невоспламеняемыми, если фторное отношение больше примерно чем 0,7.

Учитывая эту концепцию, известную из литературы, является неожиданным, что смеси R-1234ze(E) с воспламеняемыми фторуглеродами, такими как R-1234yf или R-1243zf, останутся невоспламеняемыми на воздухе при 23°С, если фторное отношение Rf смеси больше примерно чем 0,57.

Кроме того, авторы определили, что если фторное отношение больше примерно чем 0,46, тогда композиция может, как можно ожидать, иметь нижний предел воспламенения на воздухе больше чем 6% объем/объем при комнатной температуре.

Посредством получения имеющих низкую воспламеняемость или невоспламеняемых смесей R-744/третий компонент/R-1234ze(Е), содержащих неожиданно низкие количества R-1234ze(E), количества третьего компонента, в частности, в таких композициях увеличиваются. Это, как предполагается, приводит к получению композиций для передачи тепла, демонстрирующих повышенную охлаждающую способность и/или уменьшенный перепад давлений, по сравнению с эквивалентными композициями, содержащими более высокие количества (например, почти 100%) R-1234ze(E).

Таким образом, композиции по настоящему изобретению демонстрируют совершенно неожиданное сочетание свойств низкой воспламеняемости/невоспламеняемости, низкого GWP и улучшенной холодопроизводительности. Некоторые из этих свойств холодопроизводительности объясняются более подробно ниже.

Температурный глайд, который может быть рассмотрен как разница между температурой начала кипения и температурой конденсации зеотропной (неазеотропной) смеси при постоянном давлении, представляет собой характеристику хладагента; если желательно заменить текучую среду смесью, тогда часто является предпочтительным иметь такой же или уменьшенный глайд в альтернативной текучей среде. В одном из вариантов осуществления композиции по настоящему изобретению являются зеотропными.

Преимущественно объемная охлаждающая способность композиций по настоящему изобретению составляет по меньшей мере 85% от соответствующего показателя существующего жидкого хладагента, подлежащего замене, предпочтительно по меньшей мере 90% или даже по меньшей мере 95%.

Композиции по настоящему изобретению, как правило, имеют объемную охлаждающую способность, которая составляет по меньшей мере 90% от R-1234yf. Предпочтительно композиции по настоящему изобретению имеют объемную охлаждающую способность, которая составляет по меньшей мере 95% от R-1234yf, например примерно от 95% примерно до 120% от объемной охлаждающей способности R-1234yf.

В одном из вариантов осуществления эффективность цикла (коэффициент полезного действия, СОР) композиций по настоящему изобретению находится в пределах примерно 5%, или даже лучше, от соответствующего показателя существующего жидкого хладагента, подлежащего замене.

Удобно, чтобы температура на выходе из компрессора для композиций по настоящему изобретению находилась в пределах примерно 15 K от соответствующего показателя существующего жидкого хладагента, подлежащего замене, предпочтительно в пределах примерно 10 K или даже примерно 5 K.

Композиции по настоящему изобретению предпочтительно имеют энергетическую эффективность по меньшей мере 95% (предпочтительно по меньшей мере 98%) от соответствующего показателя для R-134a при эквивалентных условиях, при этом, имея пониженные или эквивалентные характеристики перепада давлений и охлаждающую способность, составляющую 95% или выше от значений для R-134a. Преимущественно композиции имеют более высокую энергетическую эффективность и более низкие характеристики перепада давления, чем R-134a при эквивалентных условиях. Композиции также преимущественно имеют лучшую энергетическую эффективность и характеристики перепада давлений, чем R-1234yf сам по себе.

Композиции для передачи тепла по настоящему изобретению являются пригодными для использования в существующих конструкциях оборудования и являются совместимыми со всеми классами смазывающих веществ, использующихся в настоящее время вместе с установленными HFC хладагентами. Они могут необязательно стабилизироваться или компатибилироваться с минеральными маслами посредством использования соответствующих добавок.

Предпочтительно, при использовании в оборудовании для передачи тепла, композицию по настоящему изобретению объединяют со смазывающим веществом.

Удобно, чтобы смазывающее вещество выбиралось из группы, состоящей из минерального масла, силиконового масла, полиалкилбензолов (PAB), сложных полиоловых эфиров (POE), полиалкиленгликолей (PAG), сложных эфиров полиалкиленгликолей (сложных эфиров PAG), простых поливиниловых эфиров (PVE), поли(альфа-олефинов) и их сочетаний.

Преимущественно смазывающее вещество дополнительно содержит стабилизатор.

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

Удобно, чтобы композиция по настоящему изобретению могла объединяться с замедлителем горения.

Преимущественно замедлитель горения выбирают из группы, состоящей из три(2-хлорэтил)фосфата, (хлорпропил)фосфата, три(2,3-дибромпропил)фосфата, три(1,3-дихлорпропил)фосфата, диаммония фосфата, различных галогенированных ароматических соединений, оксида сурьмы, тригидрата алюминия, поливинилхлорида, фторированного йодуглерода, фторированного бромуглерода, трифторйодметана, перфторалкиламинов, бром-фторалкиламинов и их смесей.

Предпочтительно композиция для передачи тепла представляет собой композицию хладагента.

В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение предлагает устройство для передачи тепла, содержащее композицию по настоящему изобретению.

Предпочтительно устройство для передачи тепла представляет собой холодильное устройство.

Удобно, чтобы устройство для передачи тепла выбиралось из группы, состоящей из автомобильных систем кондиционирования воздуха, жилых систем кондиционирования воздуха, коммерческих систем кондиционирования воздуха, жилищных холодильных систем, жилищных морозильных систем, промышленных холодильных систем, промышленных морозильных систем, чиллерных систем кондиционирования воздуха, чиллерных холодильных систем и коммерческих или жилищных систем тепловых насосов. Предпочтительно устройство для передачи тепла представляет собой холодильное устройство или систему кондиционирования воздуха.

Композиции по настоящему изобретению являются особенно пригодными для использования в мобильных применениях для кондиционирования воздуха, таких как автомобильные системы кондиционирования воздуха (например, цикл теплового насоса для автомобильного кондиционирования воздуха).

Преимущественно устройство для передачи тепла содержит компрессор центробежного типа.

Настоящее изобретение также предлагает применение композиции по настоящему изобретению в устройстве для передачи тепла, как описано в настоящем документе.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусматривается продувочный агент, содержащий композицию по настоящему изобретению.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается пенообразующая композиция, содержащая один или несколько компонентов, способных образовывать пену, и композицию по настоящему изобретению.

Предпочтительно один или несколько компонентов, способных образовывать пену, выбирают из полиуретанов, термопластичных полимеров и смол, таких как полистирольные и эпоксидные смолы, и их смесей.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается пена, получаемая из пенообразующей композиции по настоящему изобретению.

Предпочтительно пена содержит композицию по настоящему изобретению.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается распыляемая композиция, содержащая материал, который должен распыляться, и пропеллент, содержащий композицию по настоящему изобретению.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ охлаждения изделия, который включает конденсирование композиции по настоящему изобретению, а затем испарение указанной композиции вблизи изделия, которое должно охлаждаться.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ нагревания изделия, который включает конденсирование композиции по настоящему изобретению вблизи изделия, которое должно нагреваться, а затем испарение указанной композиции.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ экстракции вещества из биологической массы, включающий контактирование биологической массы с растворителем, содержащим композицию по настоящему изобретению, и отделение вещества от растворителя.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ очистки изделия, включающий контактирование изделия с растворителем, содержащим композицию по настоящему изобретению.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается способ экстракции материала из водного раствора, включающий контактирование водного раствора с растворителем, содержащим композицию по настоящему изобретению, и отделение материала от растворителя.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ экстракции материала из измельченной твердой матрицы, включающий контактирование измельченной твердой матрицы с растворителем, содержащим композицию по настоящему изобретению, и отделение материала от растворителя.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для генерирования механической энергии, содержащее композицию по настоящему изобретению.

Предпочтительно устройство для генерирования механической энергии адаптируется для использования цикла Рэнкина или его модификации для генерирования работы из тепла.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ модернизации устройства для передачи тепла, включающий стадию удаления существующей текучей среды для передачи тепла и введения композиции по настоящему изобретению. Предпочтительно устройство для передачи тепла представляет собой холодильное устройство или (статическую) систему кондиционирования воздуха. Преимущественно способ дополнительно включает стадию получения распределяемых льгот за сокращение выбросов парникового газа (например, диоксида углерода).

В соответствии со способом модернизации, описанным выше, существующую текучую среду для передачи тепла можно полностью удалить из устройства для передачи тепла перед введением композиции по настоящему изобретению. Существующую текучую среду для передачи тепла можно также частично удалить из устройства для передачи тепла с последующим введением композиции по настоящему изобретению.

В другом варианте осуществления, где существующая текучая среда для передачи тепла представляет собой R-134a и композиция по настоящему изобретению содержит R134a, R-1234ze(E), R-744, третий компонент и любой присутствующий R-125 (и необязательные компоненты, такие как смазывающее вещество, стабилизатор или дополнительный замедлитель горения), R-1234ze(E) и R-744 и тому подобное, могут быть добавлены к R-134a в устройство для передачи тепла, формируя тем самым композиции по настоящему изобретению и устройство для передачи тепла по настоящему изобретению, in situ. Некоторая часть существующего R-134a может быть удалена из устройства для передачи тепла перед добавлением R-1234ze(E), R-744 и тому подобное для облегчения получения компонентов композиций по настоящему изобретению в желаемых пропорциях.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает способ получения композиция и/или устройства для передачи тепла по настоящему изобретению, включающий введение R-1234ze(E), R-744, третьего компонента, любого желаемого R-125 и необязательных компонентов, таких как смазывающее вещество, стабилизатор или дополнительный замедлитель горения, в устройство для передачи тепла, содержащее существующую текучую среду для передачи тепла, которая представляет собой R-134a. Необязательно, по меньшей мере, некоторую часть R-134a удаляют из устройства для передачи тепла перед введением R-1234ze(E), R-744 и тому подобное.

Разумеется, композиции по настоящему изобретению могут также быть получены просто посредством смешивания R-1234ze(E), R-744, третьего компонента, любого желаемого R-125 (и необязательных компонентов, таких как смазывающее вещество, стабилизатор или дополнительный замедлитель горения) в желаемых пропорциях. Затем композиции могут быть добавлены в устройство для передачи тепла (или использоваться любым другим путем, как определено в настоящем документе), который не содержит R-134a или любой другой существующей текучей среды для передачи тепла, такое как устройство, из которого удаляют R-134a или любую другую существующую текучую среду для передачи тепла.

В другом аспекте настоящего изобретения предлагается способ уменьшения воздействия на окружающую среду, возникающего из-за работы продукта, содержащего существующее соединение или композицию, способ включает замену, по меньшей мере частично, существующего соединения или композиции композицией по настоящему изобретению. Предпочтительно этот способ включает стадию получения распределяемых льгот за сокращение выбросов парникового газа.

В качестве воздействия на окружающую среду авторы включают генерирование и выброс парниковых газов, вызывающих потепление, во время работы продукта.

Как рассмотрено выше, это воздействие на окружающую среду может рассматриваться как включающее не только те выбросы соединений или композиций, которые имеют значительные воздействия на окружающую среду из-за утечек или других потерь, но также включающее выбросы диоксида углерода, возникающие из-за потребления энергии устройством в течение всего его времени работы. Такое воздействие на окружающую среду может количественно определяться с помощью показателя, известного как общий коэффициент эквивалентного потепления (TEWI). Этот показатель используют при количественном определении воздействия на окружающую среду определенного стационарного холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха, включая, например, холодильные системы супермаркетов (смотри, например, http://en.wikipedia.org/wiki/Total_equivalent warming impact).

Воздействие на окружающую среду может, кроме того, рассматриваться как включающее выбросы парниковых газов, возникающих при синтезе и производстве соединений или композиций. В этом случае производственные выбросы добавляют к воздействиям потребления энергии и прямых потерь с получением показателя, известного как коэффициент климатического воздействия за весь жизненный цикл низкотемпературной системы (LCCP, смотри, например, http://www.sae.org/events/aars/presentations/2007papasavva.pdf). Использование LCCP является распространенным при оценке воздействия на окружающую среду автомобильных систем кондиционирования воздуха.

Льгота (льготы) за сокращение выбросов дается за уменьшение выбросов загрязняющих веществ, которые вносят вклад в глобальное потепление, и они могут быть, например, использованы при банковских операциях, обменены или проданы. Они обычно выражаются в эквивалентном количестве диоксида углерода. Таким образом, если предотвращается выброс 1 кг R-134a, тогда может быть получена льгота за сокращение выбросов 1×1300=1300 кг эквивалентного CO2.

В другом варианте осуществления по настоящему изобретению предлагается способ формирования льготы (льгот) за сокращение выбросов парниковых газов, включающий (i) замену существующего соединения или композиции композицией по настоящему изобретению, где композиция по настоящему изобретению имеет более низкий GWP, чем существующее соединение или композиция; и (ii) получение льготы за сокращение выбросов парниковых газов за указанную стадию замены.

В предпочтительном варианте осуществления применение композиций по настоящему изобретению приводит к созданию оборудования, имеющего меньший общий коэффициент эквивалентного потепления и/или более низкий коэффициент климатического воздействия за весь жизненный цикл низкотемпературной системы, чем те, которые были бы получены с помощью использования существующего соединения или композиции.

Эти способы могут осуществляться на любом подходящем продукте, например, в областях кондиционирования воздуха, охлаждения (например, охлаждения при низких и средних температурах), теплообмена, продувочных агентов, аэрозолей или распыляемых пропеллентов, газообразных диэлектриков, криохирургии, ветеринарных процедур, зубоврачебных процедур, пожаротушения, прекращения горения, растворителей (например, носителей для ароматизаторов и отдушек), чистящих средств, воздухонаправляющих устройств, неогнестрельного оружия, местных анестетиков и продукте расширенного применения. Предпочтительно область представляет собой кондиционирование воздуха или охлаждение.

Примеры соответствующих продуктов включают устройства для передачи тепла, продувочные агенты, пенообразующие композиции, распыляемые композиции, растворители и устройства для генерирования механической энергии. В предпочтительном варианте осуществления продукт представляет собой устройство для передачи тепла, такое как холодильное устройство или установка кондиционирования воздуха.

Существующее соединение или композиция имеют воздействия на окружающую среду, как измерено с помощью GWP и/или TEWI и/или LCCP, которые выше, чем для композиции по настоящему изобретению, которая заменяет его. Существующее соединение или композиция может содержать фторуглеродное соединение, такое как перфторуглеродное, фторуглеводородное, хлорфторуглеродное или хлорфторуглеводородное соединение, или оно может содержать фторированный олефин.

Предпочтительно существующее соединение или композиция представляет собой соединение или композицию для передачи тепла, такую как хладагент. Примеры хладагентов, которые могут быть заменены, включают R-134a, R-152a, R-1234yf, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R507, R-22 и R-404A. Композиции по настоящему изобретению являются особенно пригодными в качестве замены для R-134a, R-152a или R-1234yf, в особенности для R-134a или R-1234yf.

Любое количество существующего соединения или композиции может быть заменено таким образом, чтобы уменьшить воздействия на окружающую среду. Это может зависеть от воздействия на окружающую среду существующего соединения или композиции, которые заменяют, и от воздействия на окружающую среду заменяющей композиции по настоящему изобретению. Предпочтительно существующее соединение или композиция в продукте полностью заменяется композицией по настоящему изобретению.

Настоящее изобретение иллюстрируется с помощью следующих далее неограничивающих примеров.

Осуществление изобретения

Примеры

Воспламеняемость

Обнаружено, посредством экспериментов с использованием метода исследования по Стандарту 34 ASHRAE, что воспламеняемость смесей R1243zf и R-1234ze(E) значительно уменьшается по сравнению с воспламеняемостью чистого R-1243zf или R-1234yf.

В частности, обнаружено, что смеси R-1243zf и R-1234ze(E) являются невоспламеняемыми при 23°C на воздухе с относительной влажностью 50%, если молярное отношение R-1243zf:R-1234ze(E) меньше примерно чем 14:86, что соответствует массовому соотношению 12:88.

Кроме того, нижний предел воспламеняемости смесей, содержащих более высокие количества R-1243zf, как обнаружено, больше чем 6% объем/объем, если молярное отношение R1243zf:R1234ze(E) меньше примерно чем 1. Нижний предел воспламеняемости R-1234yf, как определено, составляет ~6% в том же устройстве для исследования, и, таким образом, бинарные смеси R-1243zf:R1234ze(E), имеющие молярное отношение zf:ze меньше примерно чем 1:1, демонстрируют улучшенное значение нижнего предела воспламеняемости по сравнению с чистым R-1234yf.

Моделируемые данные по характеристикам

Генерирование точной модели физических свойств

Физические свойства R-1234yf и R-1234ze(E), необходимые для моделирования рабочих характеристик холодильного цикла, а именно критическую температуру, давление паров, энтальпию жидкости и паров, плотность жидкости и паров и теплоемкости паров и жидкости, точно определяют с помощью экспериментальных методов в диапазоне давлений 0-200 бар и в диапазоне температур от -40 до 200°C и полученные данные используют для генерирования свободной энергии Гельмгольца моделей с уравнениями состояния типа Спана-Вагнера для текучей среды с помощью программного обеспечения NIST REFPROP Version 8.0, которое более полно описывается в руководстве для пользователя www.nist.gov/srd/PDFfiles/REFPROP8.PDF. и оно включается в настоящий документ в качестве ссылки. Изменение энтальпии идеального газа для обеих текучих сред с температурой оценивают, используя программное обеспечение для молекулярного моделирования Hyperchem v7.5 (которое включается в настоящий документ в качестве ссылки), и полученную функцию энтальпии идеального газа используют при регрессионной подгонке уравнения состояния для этих текучих сред. Предсказания этой модели для R1234yf и R1234ze(E) сравнивают с предсказаниями, полученными посредством использования стандартных файлов для R1234yf и R1234ze(E), включенных в REFPROP Version 9.0 (включаются в настоящий документ в качестве ссылки). Обнаружено, что близкое совпадение получают для каждого из свойств текучей среды.

Поведение R-1234ze(E) в равновесии пар - жидкость исследуют для ряда бинарных смесей с диоксидом углерода, R-32, R-125, R-134a, R-152a, R-161, пропаном и пропиленом в диапазоне температур от -40 до +60°C, который охватывает практический рабочий диапазон большинства систем охлаждения и кондиционирования воздуха. Композицию изменяют во всем пространстве композиций для каждой бинарной смеси в экспериментальной программе. Параметры смеси для каждой бинарной смеси подгоняются регрессионно к экспериментально полученным данным и параметры также включают в модель для программного обеспечения REFPROP. Затем осуществляют поиск в научной литературе относительно поведения в равновесии пар - жидкость для диоксида углерода с фторуглеводородами R-32, R-125, R-152a, R-161 и R-152a. Данные VLE, полученные из источников, упомянутых в статье Application of the simple multi-fluid model to correlations of the vapour-liquid equilibrium refrigerant mixture containing carbon dioxide, by R. Akasaka, Journal of Thermal Science and Technology, 159-168, 4, 1, 2009 (которая включается в настоящий документ в качестве ссылки), используют затем для генерирования параметров смешивания для соответствующих бинарных смесей и их затем также включают в модель REFPROP. Стандартные параметры REFPROP смешивания для диоксида углерода с пропаном и пропиленом также включаются в эту модель.

Полученная модель для программного обеспечения используется для сравнения рабочих характеристик выбранных текучих сред по настоящему изобретению с R-134a для применения в цикле теплового насоса.

Сравнение для цикла теплового насоса

При первом сравнении поведение текучих сред оценивают для простого цикла сжатия паров при условиях, типичных для работы автомобильного теплового насоса при низких зимних температурах окружающей среды. При этом сравнении эффекты перепада давления включаются в модель посредством приписывания репрезентативного ожидаемого перепада давления для эталонной текучей среды (R-134a) с последующей оценкой эквивалентного перепада давления для смешанного хладагента по настоящему изобретению при таком же оборудовании и при такой же нагревательной способности. Сравнение осуществляют на основе одинаковой площади теплообменника для эталонной текучей среды (R-134a) и для смешанных текучих сред по настоящему изобретению. Методологию, используемую для этой модели, получают с использованием предположений об эффективном коэффициента для передачи тепла в целом для процессов конденсации хладагента, испарения хладагента, переохлаждения жидкого хладагента и перегрева паров хладагента с получением так называемой UA модели для процесса. Получение такой модели для неазеотропных смесей хладагентов в циклах теплового насоса объясняется более подробно в цитируемом тексте Vapor Compression Heat Pumps with refrigerant mixture by R. Radermacher & Y. Hwang (pub. Taylor & Francis, 2005) Chapter 3, который включается в настоящий документ в качестве ссылки.

Вкратце, моделирование начинается с начальной оценки давлений конденсации и испарения для смеси хладагентов и оценок соответствующих температур в начале и конце процесса конденсации в конденсаторе и процесса испарения в испарителе. Эти температуры затем используют в сочетании с заданными изменениями температур воздуха над конденсатором и испарителем для оценивания необходимой общей площади теплообменника для каждого устройства из конденсатора и испарителя. Это итеративное вычисление: давления конденсации и испарения регулируют, чтобы обеспечить то, что общие площади теплообменника являются одинаковыми для эталонной текучей среды и для смешанного хладагента.

Для сравнения наихудшего случая для теплового насоса в автомобильном применении делаются следующие предположения для температуры воздуха и для условий цикла R-134a.

Условия цикла

Температура окружающего воздуха на конденсаторе и испарителе -15°C
Температура воздуха на выходе испарителя -25°C
Температура воздуха на выходе конденсатора (воздух для пассажиров) +45°C
Температура испарения R134a -30°C
Температура конденсации R134a +50°C
Переохлаждение хладагента в конденсаторе 1 K
Перегрев хладагента в испарителе 5 K
Температура всасывания конденсатора 0°C
Изоэнтропическая эффективность компрессора 66%
Тепловая нагрузка воздуха для пассажиров 2 кВт
Перепад давлений в испарителе для R-134a 0,03 бар
Перепад давлений в конденсаторе для R-134a 0,03 бар
Перепад давлений в линии всасывания для R-134a 0,03 бар

Модель предполагает противоточный поток для каждого теплообменника при своем вычислении эффективных различий температуры для каждого из процессов теплообмена.

Температуры конденсации и испарения для композиций подбирают для получения эквивалентного использования площади теплообмена, как у эталонной текучей среды. Используют следующие входные параметры.

Параметр Эталон
Хладагент R134a
Средняя температура конденсатора °C 50
Средняя температура испарителя °C -30
Переохлаждение конденсатора K 1
Перегрев испарителя K 5
Диаметр всасывания мм 16,2
Нагревательная способность кВт 2
Перепад давлений испарителя бар 0,03
Перепад давлений в линии
всасывания бар 0,03
Перепад давлений конденсатора бар 0,03
Температура всасывания
конденсатора °C 0
Изоэнтропическая эффективность 66%
Воздух на входе испарителя °C -15,00
Воздух на выходе испарителя °C -25,00
Воздух на входе конденсатора °C -15,00
Воздух на выходе конденсатора °C 45,00
Площадь конденсатора 100,0% 100,0%
Площадь испарителя 100,0% 100,0%

Полученные с использованием приведенной выше модели данные по рабочим характеристикам для эталонного R-134a показаны ниже.

СОР (нагрев) 2,11
СОР (нагрев) по отношению к эталону 100,0%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 879
Нагревательная способность по отношению к эталону 100,0%
Критическая температура °C 101,06
Критическое давление бар 40,59
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 237.1
Отношение давлений 16,36
Массовый поток хладагента кг/час 30,4
Температура высвобождения из компрессора °C 125,5
Давление на входе испарителя бар 0,86
Давление на входе конденсатора бар 13,2
Температура на входе испарителя °C -29,7
Температура конденсации испарителя °C -30,3
Температура газа на выходе испарителя °C -25,3
Средняя температура испарителя °C -30,0
Глайд испарителя (вход-выход) K -0,6
Давление всасывания компрессора бар 0,81
Давление высвобождения компрессора бар 13,2
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 292
Перепад давлений по отношению к эталону 100,0%
Температура конденсации конденсатора °C 50,0
Температура начала кипения конденсатора °C 50,0
Температура жидкости на выходе конденсатора °C 49,0
Средняя температура конденсатора °C 50,0
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,1

Генерируемые далее данные по рабочим характеристикам для выбранных композиций по настоящему изобретению приведены в следующих далее таблицах. Таблицы показывают ключевые параметры цикла теплового насоса, включая рабочие давления, объемную нагревательную способность, энергетическую эффективность (выраженную как коэффициент полезного действия для нагрева СОР), температуру высвобождения из компрессора и перепады давлений в трубопроводах. Объемная нагревательная способность хладагента представляет собой показатель величины нагрева, которая может быть получена для данного размера компрессора, работающего при фиксированной скорости. Коэффициент полезного действия (СОР) представляет собой отношение величины тепловой энергии, подводимой к конденсатору цикла теплового насоса, к величине работы, потребляемой компрессором.

Рабочие характеристики R-134a берут в качестве эталонной точки для сравнения нагревательной способности, энергетической эффективности и перепада давлений. Эту текучую среду используют в качестве эталона для сравнения возможности использования текучих сред по настоящему изобретению в режиме теплового насоса объединенной системы кондиционирования воздуха и теплового насоса автомобиля.

Необходимо отметить при этом, что полезность текучих сред по настоящему изобретению не ограничивается автомобильными системами. В самом деле, эти текучие среды можно использовать в так называемом стационарном (домашнем или промышленном) оборудовании. В настоящее время главные текучие среды, используемые в таком стационарном оборудовании, представляют собой R-410A (имеющий GWP 2100) или R22 (имеющий GWP 1800 и потенциал разрушения озонового слоя 0,05). Использование текучих сред по настоящему изобретению в таком стационарном оборудовании дает возможность реализовать сходные полезные свойства, но с помощью текучих сред, не имеющих потенциала разрушения озонового слоя и имеющих значительно более низкие GWP по сравнению с R410A.

Очевидно, что текучие среды по настоящему изобретению могут обеспечить улучшенную энергетическую эффективность по сравнению с R-134a или R-410A. Неожиданно обнаружено, что добавление диоксида углерода к хладагентам по настоящему изобретению может увеличить СОР получаемого цикла выше, чем у R-134a, даже в случае, когда подмешивание других компонентов смеси давало бы текучую среду, имеющую худшую энергетическую эффективность, чем у R-134a.

Кроме того, обнаружено, для всех текучих сред по настоящему изобретению, что можно использовать композиции, содержащие примерно до 30% мас./мас. CO2, которые дают жидкие хладагенты, у которых критическая температура составляет примерно 70°C или выше. Это особенно важно для стационарных применений для тепловых насосов, где в настоящее время используют R-410A. Фундаментальная термодинамическая эффективность процесса сжатия паров зависит от близости критической температуры к температуре конденсации. R-410A имеет более высокую приемлемость и может считаться приемлемой текучей средой для такого применения; его критическая температура составляет 71°С. Неожиданно обнаружено, что значительные количества CO2 (критическая температура 31°C) могут вводиться в текучие среды по настоящему изобретению с получением смесей, имеющих критические температуры, близкие к R-410A или выше. Предпочтительные композиции по настоящему изобретению, следовательно, имеют критические температуры примерно 70°C или выше.

Нагревательная способность предпочтительных текучих сред по настоящему изобретению, как правило, выше, чем у R134a. Считается, что R-134a сам по себе, работающий в автомобильной системе кондиционирования воздуха и теплового насоса, не может обеспечить все потенциальные потребности пассажиров в нагреве воздуха в режиме теплового насоса. По этой причине предпочтительными являются более высокие нагревательные способности, чем у R-134a, для потенциального использования в применениях для автомобильных систем кондиционирования воздуха и теплового насоса. Текучие среды по настоящему изобретению дают возможность оптимизации нагревательной способности и энергетической эффективности текучей среды, как для режима кондиционирования воздуха, так и для режима охлаждения, с тем чтобы обеспечить улучшение общей энергетической эффективности для обеих операций.

Для сравнения, нагревательная способность R-410A для тех же условий цикла оценивается примерно как 290% от значений для R-134a, а соответствующая энергетическая эффективность, как обнаружено, составляет примерно 106% от эталонного значения для R-134a.

При изучении таблиц ясно, что обнаружены текучие среды по настоящему изобретению, которые имеют нагревательные способности и энергетические эффективности, сравнимые с R-410A, которые позволяют адаптацию существующей технологии для R-410A при использовании текучих сред по настоящему изобретению, если это желательно.

Некоторые другие преимущества текучих сред по настоящему изобретению описаны более подробно ниже.

При эквивалентной охлаждающей способности композиции по настоящему изобретению дают уменьшенный перепад давлений по сравнению с R-134a. Эта характеристика уменьшения перепада давлений, как предполагается, приводит к дополнительному улучшению энергетической эффективности (посредством уменьшения потерь давления) в реальной системе. Эффекты перепада давлений являются особенно важными для применений кондиционирования воздуха и теплового насоса в автомобилях, так что эти текучие среды дают существенное преимущество для этого применения.

Рабочие характеристики текучих сред по настоящему изобретению сравнивают с бинарными смесями CO2/R1234ze(E). Для всех трехкомпонентных композиций по настоящему изобретению, кроме CO2/R1234yf7R1234ze(E), энергетическая эффективность увеличивается относительно бинарной смеси, имеющей эквивалентное содержание CO2. Следовательно, эти смеси представляют собой улучшенное решение относительно бинарной смеси хладагентов CO2/R1234ze(E), по меньшей мере, для содержания CO2 меньше чем 30% мас./мас.

Можно генерировать смеси CO2/R1234yf7R1234ze(E), имеющие энергетическую эффективность, сравнимую или чуть превышающую эффективность R-134a. Таким образом, неожиданно, эта трехкомпонентная система текучих сред по настоящему изобретению дает средства для улучшения плохой собственной энергетической эффективности R-1234yf.

Рабочие характеристики выбранных трехкомпонентных композиций по настоящему изобретению R-744/R-1243zf7R-1234ze(E) также моделируют с использованием цикла теплового насоса, обсуждаемого ранее. Результаты табулированы в прилагаемых таблицах. Обнаружено, что добавление R1243zf к R1234ze(E) улучшает удельный перепад давления и объемную охлаждающую способность смеси для любого данного количества подмешанного R-744. Также обнаружено, что критическая температура трехкомпонентной смеси повышалась бы по сравнению с бинарной смесью R-744/R-1234ze(E), имеющей эквивалентную объемную охлаждающую способность. Увеличение критической температуры является важным для улучшения рабочих характеристик, например, в системе со сдвоенным режимом (кондиционирование воздуха/тепловой насос) работающей как кондиционер воздуха в климате с горячей окружающей средой.

Энергетическая эффективность (COP) смесей демонстрирует максимумы, соответствующие оптимальному содержанию R-744 для данного уровня R-1243zf в смеси. Также наблюдается, что максимальное значение СОР, получаемое таким образом, повышается, когда повышается уровень R-1243zf.

Таблица 1
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf7R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 5% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 0/5/95 2/5/93 4/5/91 6/5/89 8/5/87 10/5/85 12/5/83 14/5/81
COP (нагрев) 1,99 2,05 2,10 2,13 2,16 2,18 2,19 2,20
COP (нагрев) по отношению к эталону 94,2% 97,2% 99,4% 101,0% 102,3% 103,2% 103,9% 104,5%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 638 721 807 896 987 1082 1180 1280
Нагревательная способность по отношению к эталону 72,6% 82,1% 91,8% 101,9% 112,4% 123,2% 134,3% 145,7%
Критическая температура °C 109,13 105,19 101,49 98,00 94,71 91,59 88,65 85,86
Критическое давление бар 36,92 37,75 38,58 39,40 40,22 41,03 41,84 42,64
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 208,0 221,4 232,7 242,2 250,4 257,6 264,1 269,9
Отношение давлений 18,41 18,67 18,74 18,64 18,40 18,08 17,70 17,28
Массовый поток хладагента кг/час 34,6 32,5 30,9 29,7 28,8 27,9 27,3 26,7
Температура высвобождения из компрессора °C 112,1 116,4 120,4 124,0 127,2 130,2 133,0 135,6
Давление на входе испарителя бар 0,68 0,72 0,78 0,84 0,91 0,99 1,07 1,16
Давление на входе конденсатора бар 11,0 12,2 13,5 14,7 15,9 17,1 18,3 19,5
Температура на входе испарителя °C -29,0 -29,7 -30,4 -31,2 -32,0 -32,8 -33,7 -34,7
Температура конденсации испарителя °C -30,0 -29,5 -28,8 -28,0 -па -26,4 -25,7 -24,9
Температура газа на выходе испарителя °C -25,0 -24,5 -23,8 -23,0 -22,2 -21,4 -20,7 -19,9
Средняя температура испарителя °C -29,5 -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -1,0 0,2 1,6 3,1 4,7 6,4 8,1 9.7
Давление компрессора всасывания бар 0,60 0,66 0,72 0,79 0,87 0,95 1,03 1,13
Давление высвобождения из компрессора бар 11,0 12,2 13,5 14,7 15,9 17,1 18,3 19,5
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 449 379 327 285 252 226 203 184
Перепад давлений по отношению к эталону 153,8% 129,8% 111,8% 97,7% 86,5% 77,2% 69,5% 63,0%
Температура конденсации конденсатора °C 53,3 55,3 56,9 58,2 59,2 60,0 60,5 60,8
Температура начала кипения конденсатора °C 52,8 46,9 42,4 38,8 36,0 33,7 31,9 30,4
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,8 45,9 41,4 37,8 35,0 32,7 30,9 29,4
Средняя температура конденсатора °C 53,1 51,1 49,6 48,5 47,6 46,9 46,2 45,6
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,6 8,3 14,5 19,4 23,3 26,3 28,6 30,4
Таблица 2
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 5% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 16/5/79 18/5/77 20/5/75 22/5/73 24/5/71 26/5/69 28/5/67 30/5/65
COP (нагрев) 2,21 2,22 2,23 2,23 2,23 2,23 2,23 2,23
COP (нагрев) по отношению к эталону 105,0% 105,3% 105,6% 105,7% 105,8% 105,8% 105,8% 105,7%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1383 1488 1594 1702 1810 1920 2030 2141
Нагревательная способность по отношению к эталону 157,4% 169,3% 181,4% 193,7% 206,0% 218,5% 231,0% 243,6%
Критическая температура °C 83,21 80,69 78,29 76,01 73,83 71,75 69,76 67,85
Критическое давление бар 43,44 44,24 45,04 45,83 46,62 47,41 48,19 48,97
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 275,3 280,3 285,1 289,6 294,0 298,2 3023 306,4
Отношение давлений 16,85 16,42 16,00 15,59 15,20 14,82 14,47 14,14
Массовый поток хладагента кг/час 26,2 25,7 25,3 24,9 24,5 24,1 23,8 23,5
Температура высвобождения из компрессора °C 138,1 140,5 142,8 145,0 147,3 149,5 151,6 153,8
Давление на входе испарителя бар 1,25 1,35 1,45 1,56 1,67 1,78 1,89 2,01
Давление на входе конденсатора бар 20,6 21,7 22,8 23,9 25,0 26,1 27,1 28,2
Температура на входе испарителя °C -35,6 -36,7 -37,7 -38,8 -39,8 -40,9 -41,9 -42,9
Температура конденсации испарителя °C -24,2 -23,5 -22,9 -22,4 -21,9 -21,5 -21,2 -20,9
Температура газа на выходе испарителя °C -19,2 -18,5 -17,9 -17,4 -16,9 -16,5 -16,2 -15,9
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,1 -30,3 -30,6 -30,9 -31,2 -31,5 -31,9
Глайд испарителя (выход-вход) K 11,4 13,1 14,8 16,4 17,9 19,4 20,8 22,0
Давление компрессора всасывания бар 1,22 1,32 1,43 1,53 1,65 1,76 1,87 1,99
Давление высвобождения из компрессора бар 20,6 21,7 22,8 23,9 25,0 26,1 27,1 28,2
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 168 154 142 131 122 114 107 100
Перепад давлений по отношению к эталону 57,5% 52,7% 48,6% 45,0% 41,8% 39,0% 36,5% 34,3%
Температура конденсации конденсатора °C 61,0 61,0 60,9 60,7 60,4 60,0 59,5 58,9
Температура начала кипения конденсатора °C 29,2 28,1 27,3 26,5 25,9 25,3 24,9 24,4
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,2 27,1 26,3 25,5 24,9 24,3 23,9 23,4
Средняя температура конденсатора °C 45,1 44,6 44,1 43,6 43,1 42,6 42,2 41,7
Глайд конденсатора (вход-выход) K 31,8 32,9 33,7 34,2 34,5 34,6 34,6 34,5
Таблица 3
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 10% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 0/10/90 2/10/88 4/10/86 6/10/84 8/10/82 10/10/80 12/10/78 14/10/76
COP (нагрев) 1,98 2,05 2,09 2,12 2,15 2,17 2,18 2,20
COP (нагрев) по отношению к эталону 94,0% 97,0% 99,2% 100,8% 102,0% 102,9% 103,6% 104,1%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 661 747 835 927 1022 1119 1219 1322
Нагревательная способность по отношению к эталону 75,2% 85,0% 95,1% 105,5% 116,3% 127,3% 138,7% 150,5%
Критическая температура °C 108,37 104,45 100,77 97,30 94,03 90,94 88,01 85,24
Критическое давление бар 37,22 38,12 39,00 39,88 40,75 41,62 42,47 43,32
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 205,7 219,1 230,2 239,7 247,7 254,8 261,0 266,7
Отношение давлений 18,07 18,35 18,42 18,33 18,09 17,78 17,40 16,99
Массовый поток хладагента кг/час 35,0 32,9 31,3 30,0 29,1 28,3 27,6 27,0
Температура высвобождения из компрессора °C 111,4 115,7 119,7 123,3 126,5 129,4 132,2 134,8
Давление на входе испарителя бар 0,70 0,75 0,81 0,87 0,95 1,03 1,11 1,21
Давление на входе конденсатора бар 11,3 12,6 13,9 15,1 16,4 17,6 18,8 20,0
Температура на входе испарителя °C -29,1 -29,8 -30,5 -31,3 -32,1 -32,9 -33,8 -34,8
Температура конденсации испарителя °C -29,8 -29,3 -28,6 -27,9 -27,1 -26,3 -25,5 -24,8
Температура газа на выходе испарителя °C -24,8 -24,3 -23,6 -22,9 -22,1 -21,3 -20,5 -19,8
Средняя температура испарителя °C -29,4 -29,5 -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,7 0,5 1.9 3,4 5,0 6,6 8,3 10,0
Давление компрессора всасывания бар 0,63 0,69 0,75 0,83 0,90 0,99 1,08 1,18
Давление высвобождения из компрессора бар 11,3 12,6 13,9 15,1 16,4 17,6 18,8 20,0
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 437 369 318 278 246 220 198 180
Перепад давлений по отношению к эталону 149,7% 126,3% 108,8% 95,2% 84,2% 75,3% 67,9% 61,6%
Температура конденсации конденсатора °C 53,5 55,4 57,0 58,3 59,3 60,0 60,5 60,7
Температура начала кипения конденсатора °C 52,6 46,8 42,2 38,7 35,9 33,7 31,9 30,4
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,6 45,8 41,2 37,7 34,9 32,7 30,9 29,4
Средняя температура конденсатора °C 53,1 51,1 49,6 48,5 47,6 46,8 46,2 45,6
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,9 8,6 14,8 19,6 23,4 26,3 28,6 30,3
Таблица 4
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 10% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 16/10/74 18/10/72 20/10/70 22/10/68 24/10/66 26/10/64 28/10/62 30/10/60
COP (нагрев) 2,20 2,21 2,22 2,22 2,22 2,22 2,22 2,22
COP (нагрев) по отношению к эталону 104,6% 104,9% 105,1% 105,3% 105,3% 105,3% 105,3% 105,2%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1427 1535 1644 1754 1866 1979 2093 2207
Нагревательная способность по отношению к эталону 162,4% 174,7% 187,1% 199,7% 212,4% 225,2% 238,2% 251,2%
Критическая температура °C 82,60 80,10 77,71 75,44 73,28 71,21 69,23 67,34
Критическое давление бар 44,17 45,00 45,84 46,66 47,49 48,30 49,12 49,93
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 271,9 276,8 281,4 285,7 289,9 293,9 297,9 301,7
Отношение давлений 16,56 16,13 15,71 15,30 14,91 14,53 14,18 13,84
Массовый поток хладагента кг/час 26,5 26,0 25,6 25,2 24,8 24,5 24,2 23,9
Температура высвобождения из компрессора °C 137,2 139,5 141,8 144,0 146,2 148,3 150,4 152,5
Давление на входе испарителя бар 1,30 1,41 1,51 1,62 1,74 1,86 1,98 2,10
Давление на входе конденсатора бар 21,1 22,3 23,4 24,5 25,6 26,7 27,8 28,8
Температура на входе испарителя °C -35,7 -36,7 -37,8 -38,8 -39,9 -40,9 -41,9 -42,9
Температура конденсации испарителя °C -24,1 -23,4 -22,9 -22,3 -21,9 -21,5 -21,1 -20,9
Температура газа на выходе испарителя °C -19,1 -18,4 -17,9 -17,3 -16,9 -16,5 -16,1 -15,9
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,1 -30,3 -30,6 -30,9 -31,2 -31,5 -31,9
Гланд испарителя (выход-вход) K 11,7 13,3 14,9 16,5 18,0 19,4 20,8 22,0
Давление компрессора всасывания бар 1,28 1,38 1,49 1,60 1,72 1,84 1,96 2,08
Давление высвобождения из компрессора бар 21,1 22,3 23,4 24,5 25,6 26,7 27,8 28,8
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 164 151 139 129 120 112 105 98
Перепад давлений по отношению к эталону 56,2% 51,6% 47,6% 44,1% 41,0% 38,2% 35,8% 33,6%
Температура конденсации конденсатора °C 60,8 60,8 60,6 60,3 60,0 59,5 59,0 58,4
Температура начала кипения конденсатора °C 29,2 28,2 27,4 26,7 26,1 25,6 25,1 24,8
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,2 27,2 26,4 25,7 25,1 24,6 24,1 23,8
Средняя температура конденсатора °C 45,0 44,5 44,0 43,5 43,0 42,6 42,1 41,6
Глайд конденсатора (вход-выход) K 31,6 32,6 33,2 33,7 33,9 33,9 33,8 33,6
Таблица 5
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 20% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 0/20/80 2/20/78 4/20/76 6/20/74 8/20/72 10/20/70 12/20/68 14/20/66
COP (нагрев) 1,97 2,03 2,08 2,11 2,14 2,16 2,17 2,18
COP (нагрев) по отношению к эталону 93,4% 96,5% 98,7% 100,2% 101,4% 102,2% 102,9% 103,4%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 706 798 892 989 1089 1192 1297 1405
Нагревательная способность по отношению к эталону 80,3% 90,8% 101,5% 112,5% 123,9% 135,6% 147,6% 159,9%
Критическая температура °C 106,85 102,98 99,34 95,92 92,68 89,63 86,74 83,99
Критическое давление бар 37,65 38,69 39,70 40,70 41,68 42,65 43,61 44,55
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 201,1 214,5 225,5 234,7 242,5 249,2 255,2 260,5
Отношение давлений 17,42 17,73 17,83 17,75 17,53 17,22 16,85 16,44
Массовый поток хладагента кг/час 35,8 33,6 31,9 30,7 29,7 28,9 28,2 27,6
Температура высвобождения из компрессора °C 110,0 114,4 118,4 121,9 125,1 128,0 130,7 133,2
Давление на входе испарителя бар 0,76 0,81 0,87 0,94 1,02 1,11 1,21 1,31
Давление на входе конденсатора бар 11,9 13,2 14,6 15,9 17,2 18,5 19,8 21,0
Температура на входе испарителя °C -29,2 -29,9 -30,6 -31,4 -32,2 -33,0 -33,9 -34,8
Температура конденсации испарителя °C -29,5 -29,0 -28,3 -27,6 -26,8 -26,1 -25,3 -24,6
Температура газа на выходе испарителя °C -24,5 -24,0 -23,3 -22,6 -21,8 -21,1 -20,3 -19,6
Средняя температура испарителя °C -29,3 -29,4 -29,5 -29,5 -29,5 -29,5 -29,6 -29,7
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,3 0,9 2,3 3,8 5,4 7,0 8,6 10,2
Давление компрессора всасывания бар 0,68 0,75 0,82 0,90 0,98 1,08 1,17 1,28
Давление высвобождения из компрессора бар 11,9 13,2 14,6 15,9 17,2 18,5 19,8 21,0
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 416 351 302 265 235 210 190 172
Перепад давлений по отношению к эталону 142,6% 120,2% 103,5% 90,6% 80,3% 71,9% 64,9% 59,0%
Температура конденсации конденсатора °C 53,7 55,6 57,2 58,4 59,3 59,9 60,3 60,5
Температура начала кипения конденсатора °C 52,6 46,6 42,0 38,5 35,8 33,6 31,9 30,5
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,6 45,6 41,0 37,5 34,8 32,6 30,9 29,5
Средняя температура конденсатора °C 53,2 51,1 49,6 48,5 47,5 46,8 46,1 45,5
Глайд конденсатора (вход-выход) K 1,1 9,0 15,2 19,9 23,6 26,3 28,4 29,9
Таблица 6
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 20% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 16/20/64 18/20/62 20/20/60 22/20/58 24/20/56 26/20/54 28/20/52 30/20/50
COP (нагрев) 2,19 2,19 2,20 2,20 2,20 2,20 2,20 2,20
COP (нагрев) по отношению к эталону 103,7% 104,0% 104,2% 104,3% 104,4% 104,4% 104,3% 104,2%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1516 1629 1745 1862 1981 2101 2223 2347
Нагревательная способность по отношению к эталону 172,6% 185,4% 198,6% 211,9% 225,5% 239,2% 253,0% 267,1%
Критическая температура °C 81,39 78,92 76,56 74,32 72,18 70,13 68,18 6631
Критическое давление бар 45,48 46,40 47,31 48,21 49,10 49,99 50,87 51,74
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 265,4 269,9 274,1 278,1 281,8 285,5 288,9 2923
Отношение давлений 16,01 15,58 15,15 14,74 14,34 13,96 13,60 13,25
Массовый поток хладагента кг/час 27,1 26,7 26,3 25,9 25,5 25,2 24,9 24,6
Температура высвобождения из компрессора °C 135,5 137,7 139,9 142,0 144,0 146,0 147,9 149,8
Давление на входе испарителя бар 1,41 1,53 1,64 1,77 1,89 2,02 2,16 2,30
Давление на входе конденсатора бар 22,2 23,4 24,6 25,7 26,9 28,0 29,1 30,2
Температура на входе испарителя °C -35,8 -36,8 -37,8 -38,8 -39,8 -40,8 -41,8 -42,7
Температура конденсации испарителя °C -23,9 -23,3 -22,8 -22,3 -21,8 -21,5 -21,1 -20,9
Температура газа на выходе испарителя °C -18,9 -18,3 -17,8 -17,3 -16,8 -16,5 -16,1 -15,9
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,0 -30,3 -30,5 -30,8 -31,1 -31,4 -31,8
Глайд испарителя (выход-вход) K 11,8 13,4 15,0 16,5 18,0 19,3 20,6 21,8
Давление компрессора всасывания бар 1,39 1,50 1,62 1,74 1,87 2,00 2,14 2,28
Давление высвобождения из компрессора бар 22,2 23,4 24,6 25,7 26,9 28,0 29,1 30,2
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 157 145 134 124 115 108 101 95
Перепад давлений по отношению к эталону 53,9% 49,5% 45,7% 42,4% 39,4% 36,8% 34,5% 32,4%
Температура конденсации конденсатора °C 60,5 60,3 60,0 59,6 59,2 58,6 58,0 57,3
Температура начала кипения конденсатора °C 29,4 28,5 27,7 27,1 26,5 26,1 25,7 25,4
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,4 27,5 26,7 26,1 25,5 25,1 24,7 24,4
Средняя температура конденсатора °C 44,9 44,4 43,9 43,4 42,9 42,4 41,8 41,3
Глайд конденсатора (вход-выход) K 31,1 31,8 32,3 32,6 32,6 32,5 32,2 31,8
Таблица 7
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 30% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 0/30/70 2/30/68 4/30/66 6/30/64 8/30/62 10/30/60 12/30/58 14/30/56
COP (нагрев) 1,96 2,02 2,07 2,10 2,12 2,14 2,15 2,16
COP (нагрев) по отношению к эталону 92,8% 95,9% 98,1% 99,7% 100,8% 101,6% 102,1% 102,6%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 749 847 947 1049 1155 1263 1374 1488
Нагревательная способность по отношению к эталону 85,2% 96,4% 107,8% 119,4% 131,4% 143,7% 156,4% 169,4%
Критическая температура °C 105,33 101,51 97,92 94,53 91,34 88,32 85,46 82,75
Критическое давление бар 37,87 39,05 40,20 41,32 42,42 43,50 44,56 45,60
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 196,5 210,0 221,1 230,1 237,7 244,1 249,8 254,8
Отношение давлений 16,80 17,16 17,30 17,24 17,03 16,72 16,35 15,94
Массовый поток хладагента кг/час 36,6 34,3 32,6 31,3 30,3 29,5 28,8 28,3
Температура высвобождения из компрессора °C 108,6 113,1 117,1 120,7 123,8 126,7 129,3 131,7
Давление на входе испарителя бар 0,81 0,87 0,93 1,01 1,10 1,20 1,30 1,41
Давление на входе конденсатора бар 12,5 13,9 15,3 16,7 18,1 19,4 20,7 22,0
Температура на входе испарителя °C -29,2 -29,9 -30,6 -31,4 -32,2 -33,0 -33,8 -34,7
Температура конденсации испарителя °C -29,3 -28,8 -28,2 -27,4 -26,7 -26,0 -25,2 -24,6
Температура газа на выходе испарителя °C -24,3 -23,8 -23,2 -22,4 -21,7 -21,0 -20,2 -19,6
Средняя температура испарителя °C -29,2 -29,3 -29,4 -29,4 -29,4 -29,5 -29,5 -29,6
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,1 1,1 2,5 3,9 5,5 7,0 8,6 10,2
Давление компрессора всасывания бар 0,74 0,81 0,89 0,97 1,06 1,16 1,27 1,38
Давление высвобождения из компрессора бар 12,5 13,9 15,3 16,7 18,1 19,4 20,7 22,0
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 399 336 289 253 225 201 182 165
Перепад давлений по отношению к эталону 136,8% 115,0% 99,0% 86,7% 76,9% 68,9% 62,2% 56,6%
Температура конденсации конденсатора °C 53,8 55,8 57,3 58,5 59,3 59,9 60,1 60,2
Температура начала кипения конденсатора °C 52,7 46,6 41,9 38,3 35,6 33,5 31,9 30,6
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,7 45,6 40,9 37,3 34,6 32,5 30,9 29,6
Средняя температура конденсатора °C 53,3 51,2 49,6 48,4 47,5 46,7 46,0 45,4
Глайд конденсатора (вход-выход) K 1,1 9,2 15,4 20,2 23,7 26,3 28,3 29,7
Таблица 8
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 30% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 16/30/54 18/30/52 20/30/50 22/30/48 24/30/46 26/30/44 28/30/42 30/30/40
COP (нагрев) 2,17 2,17 2,18 2,18 2,18 2,18 2,18 2,18
COP (нагрев) по отношению к эталону 102,9% 103,1% 103,3% 103,4% 103,4% 103,4% 103,3% 103,2%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1605 1724 1847 1971 2098 2227 2358 2492
Нагревательная способность по отношению к эталону 182,7% 196,3% 210,2% 224,3% 238,8% 253,5% 268,4% 283,6%
Критическая температура °C 80,18 77,74 75,41 73,19 71,08 69,06 67,13 65,28
Критическое давление бар 46,62 47,63 48,62 49,60 50,57 51,52 52,47 53,40
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 259,3 263,4 267,2 270,7 274,1 277,2 280,3 283,1
Отношение давлений 15,51 15,07 14,64 14,22 13,81 13,42 13,04 12,68
Массовый поток хладагента кг/час 27,8 27,3 26,9 26,6 26,3 26,0 25,7 25,4
Температура высвобождения из компрессора °C 133,9 136,0 138,0 140,0 141,8 143,7 145,4 147,2
Давление на входе испарителя бар 1,53 1,65 1,78 1,91 2,05 2,20 2.35 2,51
Давление на входе конденсатора бар 23,3 24,5 25,7 26,9 28,1 29,3 30,4 31,6
Температура на входе испарителя °C -35,7 -36,6 -37,6 -38,6 -39,6 -40,5 -41,4 -42,3
Температура конденсации испарителя °C -23,9 -23,3 -22,8 -22,3 -21,9 -21,5 -21,2 -20,9
Температура газа на выходе испарителя °C -18,9 -18,3 -17,8 -17,3 -16,9 -16,5 -16,2 -15,9
Средняя температура испарителя °C -29,8 -30,0 -30,2 -30,4 -30,7 -31,0 -31,3 -31,6
Глайд испарителя (выход-вход) К 11,8 13,3 14,8 16,3 17,7 19,0 20,3 21,4
Давление компрессора всасывания бар 1,50 1,63 1,76 1,89 2,03 2,18 2,33 2,49
Давление высвобождения из компрессора бар 23,3 24,5 25,7 26,9 28,1 29,3 30,4 31,6
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 151 139 129 119 111 104 97 91
Перепад давлений по отношению к эталону 51,8% 47,7% 44,0% 40,8% 38,0% 35,5% 33,3% 31,2%
Температура конденсации конденсатора °C 60,1 59,8 59,5 59,0 58,4 57,7 57,0 56,2
Температура начала кипения конденсатора °C 29,5 28,7 28,0 27,4 26,9 26,6 26,3 26,0
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,5 27,7 27,0 26,4 25,9 25,6 25,3 25,0
Средняя температура конденсатора °C 44,8 44,2 43,7 43,2 42,7 42,1 41,6 41,1
Глайд конденсатора (вход-выход) K 30,6 31,2 31,5 31,6 31,4 31,1 30,7 30,1
Таблица 9
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 40% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 0/40/60 2/40/58 4/40/56 6/40/54 8/40/52 10/40/50 12/40/48 14/40/46
COP (нагрев) 1,94 2,01 2,06 2,09 2,11 2,13 2,14 2,15
COP (нагрев) по отношению к эталону 92,0% 95,4% 97,6% 99,1% 100,2% 100,9% 101,4% 101,8%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 789 893 999 1107 1218 1332 1449 1568
Нагревательная способность по отношению к эталону 89,8% 101,6% 113,7% 126,0% 138,7% 151,6% 164,9% 178,5%
Критическая температура °C 103,81 100,04 96,49 93,14 89,99 87,01 84,18 81,51
Критическое давление бар 37,88 39,21 40,50 41,75 42,98 44,17 45,34 46,48
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 192,1 206,0 217,1 226,1 233,4 239,6 244,9 249,6
Отношение давлений 16,25 16,66 16,83 16,80 16,60 16,30 15,93 15,51
Массовый поток хладагента кг/час 37,5 34,9 33,2 31,8 30,8 30,0 29,4 28,8
Температура высвобождения из компрессора °C 107,4 112,0 116,0 119,6 122,7 125,5 128,1 130,4
Давление на входе испарителя бар 0,86 0,92 1,00 1,08 1,18 1,28 1,39 1,51
Давление на входе конденсатора бар 13,0 14,5 16,0 17,5 18,9 20,3 21,7 23,0
Температура на входе испарителя °C -29,1 -29,8 -30,6 -31,3 -32,1 -32,9 -33,7 -34,6
Температура конденсации испарителя °C -29,2 -28,7 -28,1 -27,4 -26,7 -26,0 -25,3 -24,6
Температура газа на выходе испарителя °C -24,2 -23,7 -23,1 -22,4 -21,7 -21,0 -20,3 -19,6
Средняя температура испарителя °C -29,1 -29,3 -29,3 -29,4 -29,4 -29,4 -29,5 -29,6
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,1 1,1 2,4 3,9 5,4 6,9 8,4 10,0
Давление компрессора всасывания бар 0,80 0,87 0,95 1,04 1,14 1,25 1,36 1,48
Давление высвобождения из компрессора бар 13,0 14,5 16,0 17,5 18,9 20,3 21,7 23,0
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 386 323 278 243 216 193 175 159
Перепад давлений по отношению к эталону 132,1% 110,7% 95,1% 83,2% 73,9% 66,2% 59,9% 54,6%
Температура конденсации конденсатора °C 53,9 55,9 57,5 58,6 59,4 59,9 60,1 60,0
Температура начала кипения конденсатора °C 53,0 46,6 41,7 38,1 35,4 33,3 31,7 30,5
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 52,0 45,6 40,7 37,1 34,4 32,3 30,7 29,5
Средняя температура конденсатора °C 53,5 51,2 49,6 48,4 47,4 46,6 45,9 45,3
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,9 9,3 15,7 20,5 24,0 26,5 28,3 29,5
Таблица 10
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 40% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 16/40/44 18/40/42 20/40/40 22/40/38 24/40/36 26/40/34 28/40/32 30/40/30
COP (нагрев) 2,15 2,16 2,16 2,16 2,16 2,16 2,16 2,15
COP (нагрев) по отношению к эталону 102,1% 102,3% 102,4% 102,5% 102,4% 102,4% 102,3% 102,2%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1691 1817 1946 2078 2213 2350 2491 2634
Нагревательная способность по отношению к эталону 192,5% 206,8% 221,5% 236,5% 251,8% 267,5% 283,5% 299,7%
Критическая температура °C 78,97 76,56 74,26 72,07 69,98 67,99 66,08 64,25
Критическое давление бар 47,60 48,70 49,78 50,84 51,88 52,91 53,92 54,92
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 253,7 257,5 260,9 264,0 266,9 269,6 272,1 274,5
Отношение давлений 15,08 14,63 14,19 13,76 13,34 12,93 12,54 12,17
Массовый поток хладагента кг/час 28,4 28,0 27,6 27,3 27,0 26,7 26,5 26,2
Температура высвобождения из компрессора °C 132,5 134,5 136,4 138,2 139,9 141,5 143,1 144,7
Давление на входе испарителя бар 1,64 1,77 1,91 2,06 2,22 2,38 2,55 2,73
Давление на входе конденсатора бар 24,3 25,6 26,9 28,1 29,3 30,6 31,8 33,0
Температура на входе испарителя °C -35,5 -36,4 -37,3 -38,3 -39,2 -40,2 -41,1 -41,9
Температура конденсации испарителя °C -23,9 -23,4 -22,8 -22,3 -21,9 -21,5 -21,2 -21,0
Температура газа на выходе испарителя °C -18,9 -18,4 -17,8 -17.3 -16,9 -16,5 -16,2 -16,0
Средняя температура испарителя °C -29,7 -29,9 -30,1 -30,3 -30,6 -30,9 -31,2 -31,5
Глайд испарителя (выход-вход) K 11,5 13,0 14,5 15,9 17,3 18,6 19,9 21,0
Давление компрессора всасывания бар 1,61 1,75 1,89 2,04 2,20 2,36 2,53 2,71
Давление высвобождения из компрессора бар 24,3 25,6 26,9 28,1 29,3 30,6 31,8 33,0
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 146 134 124 115 107 100 94 88
Перепад давлений по отношению к эталону 50,0% 46,0% 42,5% 39,5% 36,8% 34,4% 32,2% 30,3%
Температура конденсации конденсатора °C 59,8 59,5 59,0 58,4 57,7 56,9 56,1 55,1
Температура начала кипения конденсатора °C 29,5 28,7 28,1 27,6 27,2 26,9 26,7 26,5
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,5 27,7 27,1 26,6 26,2 25,9 25,7 25,5
Средняя температура конденсатора °C 44,7 44,1 43,5 43,0 42,5 41,9 41,4 40,8
Глайд конденсатора (вход-выход) K 30,3 30,7 30,9 30,8 30,5 30,0 29,4 28,6
Таблица 11
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 50% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 0/50/50 2/50/48 4/50/46 6/50/44 8/50/42 10/50/40 12/50/38 14/50/36
COP (нагрев) 1,93 2,00 2,05 2,08 2,10 2,12 2,13 2,13
COP (нагрев) по отношению к эталону 91,4% 94,9% 97,2% 98,7% 99,7% 100,3% 100,8% 101,1%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 825 935 1048 1162 1278 1397 1519 1644
Нагревательная способность по отношению к эталону 93,9% 106,5% 119,2% 132,2% 145,4% 159,0% 172,8% 187,0%
Критическая температура °C 102,30 98,57 95,06 91,76 88,64 85,70 82,91 80,27
Критическое давление бар 37,69 39,17 40,61 42,00 43,35 44,66 45,94 47,19
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 188,2 202,5 213,8 222,8 230,0 235,9 240,9 245,2
Отношение давлений 15,75 16,23 16,46 16,45 16,27 15,97 15,60 15,18
Массовый поток хладагента кг/час 38,3 35,5 33,7 32,3 31,3 30,5 29,9 29,4
Температура высвобождения из компрессора °C 106,2 110,9 115,1 118,7 121,8 124,6 127,1 1293
Давление на входе испарителя бар 0,91 0,98 1,06 1,15 1,25 1,36 1,48 1,61
Давление на входе конденсатора бар 13,4 15,0 16,6 18,2 19,7 21,2 22,6 24,0
Температура на входе испарителя °C -29,0 -29,7 -30,4 -31,2 -31,9 -32,7 -33.5 -34,5
Температура конденсации испарителя °C -29,2 -28,8 -28,2 -27,5 -26,8 -26,0 -25,3 -24,7
Температура газа на выходе испарителя °C -24,2 -23,8 -23,2 -22,5 -21,8 -21,0 -20,3 -19,7
Средняя температура испарителя °C -29,1 -29,2 -29,3 -29,3 -29,3 -29,4 -29,4 -29,5
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,2 1,0 2,3 3,7 5,1 6,6 8,2 9,7
Давление компрессора всасывания бар 0,85 0,92 1,01 1,11 1,21 1,33 1,45 1,58
Давление высвобождения из компрессора бар 13,4 15,0 16,6 18,2 19,7 21,2 22,6 24,0
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 375 313 268 234 208 187 169 154
Перепад давлений по отношению к эталону 128,3% 107,0% 91,7% 80,2% 71,2% 63,9% 57,9% 52,8%
Температура конденсации конденсатора °C 53,9 56,0 57,6 58,8 59,6 60,0 60,1 60,0
Температура начала кипения конденсатора °C 53,3 46,5 41,5 37,8 35,0 33,0 31,4 30,2
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 52,3 45,5 40,5 36,8 34,0 32,0 30,4 29,2
Средняя температура конденсатора °C 53,6 51,2 49,5 48,3 47,3 46,5 45,8 45,1
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,6 9,5 16,2 21,0 24,5 27,0 28,7 29,7
Таблица 12
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 50% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 16/50/34 18/50/32 20/50/30 22/50/28 24/50/26 26/50/24 28/50/22 30/50/20
COP (нагрев) 2,14 2,14 2,14 2,14 2,14 2,14 2,14 2,13
СОР (нагрев) по отношению к эталону 101,4% 101,5% 101,5% 101,6% 101,5% 101,4% 101,3% 101,1%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1772 1903 2038 2175 2316 2460 2607 2757
Нагревательная способность по отношению к эталону 201,6% 216,6% 231,9% 247,6% 263,6% 280,0% 296,7% 313,7%
Критическая температура °C 77,76 75,37 73,11 70,94 68,88 66,91 65,03 63,23
Критическое давление бар 48,41 49,60 50,77 51,91 53,04 54,14 55,23 56,30
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 249,0 252,4 255,4 258,1 260,7 263,0 265,1 267,1
Отношение давлений 14,73 14,28 13,83 13,39 12,96 12,55 12,16 11,79
Массовый поток хладагента кг/час 28,9 28,5 28,2 27,9 27,6 27,4 27,2 27,0
Температура высвобождения из компрессора °C 131,3 133,2 135,0 136,7 138,3 139,8 141,3 142,7
Давление на входе испарителя бар 1,74 1,89 2,04 2,20 2,37 2,55 2,73 2,92
Давление на входе конденсатора бар 25,3 26,6 27,9 29,2 30,5 31,8 33,0 34,3
Температура на входе испарителя °C -35,2 -36,1 -37,1 -38,0 -39,0 -39,9 -40,9 -41,8
Температура конденсации испарителя °C -24,0 -23,4 -22,9 -22,4 -21,9 -21,6 -21,2 -21,0
Температура газа на выходе испарителя °C -19,0 -18,4 -17,9 -17,4 -16,9 -16,6 -16,2 -16,0
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,8 -30,0 -30,2 -30,5 -30,7 -31,0 -31,4
Глайд испарителя (выход-вход) K 11,2 12,7 14,2 15,6 17,0 18,4 19,6 20,8
Давление компрессора всасывания бар 1,72 1,87 2,02 2,18 2,35 2,53 2,72 2,91
Давление высвобождения из компрессора бар 25,3 26,6 27,9 29,2 30,5 31,8 33,0 34,3
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 141 130 121 112 104 98 92 86
Перепад давлений по отношению к эталону 48,4% 44,6% 41,3% 38,4% 35,8% 33,4% 31,4% 29,5%
Температура конденсации конденсатора °C 59,7 59,2 58,7 58,0 57,2 56,3 55,3 54,3
Температура начала кипения конденсатора °C 29,3 28,6 28,1 27,6 27,3 27,1 26,9 26,8
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,3 27,6 27,1 26,6 26,3 26,1 25,9 25,8
Средняя температура конденсатора °C 44,5 43,9 43,4 42,8 42,2 41,7 41,1 40,5
Глайд конденсатора (вход-выход) K 30,4 30,6 30,6 30,3 29,8 29,2 28,4 27,5
Таблица 13
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 60% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 0/60/40 2/60/38 4/60/36 6/60/34 8/60/32 10/60/30 12/60/28 14/60/26
COP (нагрев) 1,91 1,99 2,04 2,07 2,09 2,11 2,11 2,12
COP (нагрев) по отношению к эталону 90,7% 94,4% 96,8% 98,3% 99,3% 99,9% 100,3% 100,5%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 855 973 1091 1211 1332 1455 1581 1710
Нагревательная способность по отношению к эталону 97,4% 110,7% 124,2% 137,8% 151,6% 165,6% 179,9% 194,6%
Критическая температура °C 100,78 97,09 93,63 90,37 87,29 84,39 81,63 79,02
Критическое давление бар 37,30 38,94 40,52 42,05 43,53 44,97 46,37 47,72
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 184,7 199,8 211,4 220,3 227,4 233,1 237,8 241,9
Отношение давлений 15,33 15,90 16,19 16,21 16,05 15,76 15,38 14,96
Массовый поток хладагента кг/час 39,0 36,0 34,1 32,7 31,7 30,9 30,3 29,8
Температура высвобождения из компрессора °C 105,1 110,1 114,4 118,1 121,2 124,0 126,4 128,6
Давление на входе испарителя бар 0,96 1,03 1,11 1,20 1,31 1,43 1,55 1,69
Давление на входе конденсатора бар 13,8 15,5 17,2 18,9 20,5 22,0 23,5 24,9
Температура на входе испарителя °C -28,9 -29,6 -30,3 -31,0 -31,8 -32,5 -33,4 -34,2
Температура конденсации испарителя °C -29,2 -28,8 -28,3 -27,6 -26,9 -26,1 -25,4 -24,7
Температура газа на выходе испарителя °C -24,2 -23,8 -23,3 -22,6 -21,9 -21,1 -20,4 -19,7
Средняя температура испарителя °C -29,0 -29,2 -29,3 -29,3 -29,3 -29,3 -29,4 -29,4
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,3 0,8 2,0 3,4 4,9 6,4 8,0 9,5
Давление компрессора всасывания бар 0,90 0,97 1,06 1,16 1,28 1,40 1,53 1,66
Давление высвобождения из компрессора бар 13,8 15,5 17,2 18,9 20,5 22,0 23,5 24,9
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 366 304 259 227 201 181 164 150
Перепад давлений по отношению к эталону 125,4% 104,0% 88,8% 77,6% 68,9% 61,9% 56,1% 51,3%
Температура конденсации конденсатора °C 53,9 56,2 57,9 59,1 59,9 60,2 60,3 60,1
Температура начала кипения конденсатора °C 53,5 46,3 41,0 37,2 34,5 32,4 30,9 29,8
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 52,5 45,3 40,0 36,2 33,5 31,4 29,9 28,8
Средняя температура конденсатора °C 53,7 51,2 49,5 48,2 47,2 46,3 45,6 45,0
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,4 9,9 16,9 21,9 25,4 27,8 29,4 30,4
Таблица 14
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234yf7R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 60% R-1234yf
Композиция CO2/R-1234yf/R-1234ze(E), мас.% 16/60/24 18/60/22 20/60/20 22/60/18 24/60/16 26/60/14 28/60/12 30/60/10
COP (нагрев) 2,12 2,12 2,12 2,12 2,12 2,12 2,11 2,11
COP (нагрев) по отношению к эталону 100,7% 100,7% 100,7% 100,7% 100,6% 100,4% 100,2% 100,0%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1841 1976 2114 2254 2398 2544 2692 2842
Нагревательная способность по отношению к эталону 209,5% 224,9% 240,5% 256,6% 272,9% 289,5% 306,4% 323,5%
Критическая температура °C 76,55 74,19 71,95 69,82 67,78 65,84 63,98 62,20
Критическое давление бар 49,05 50,34 51,60 52,84 54,05 55,23 56,39 57,53
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 245,4 248,4 251,2 253,6 255,9 257,9 259,8 261,5
Отношение давлений 14,52 14,06 13,61 13,17 12,74 12,33 11,95 11,58
Массовый поток хладагента кг/час 29,3 29,0 28,7 28,4 28,1 27,9 27,7 27,5
Температура высвобождения из компрессора °C 130,6 132,4 134,1 135,7 137,2 138,7 140,1 141,5
Давление на входе испарителя бар 1,83 1,99 2,15 2,32 2,50 2,68 2,87 3,07
Давление на входе конденсатора бар 26,3 27,6 29,0 30,3 31,6 32,9 34,1 35,4
Температура на входе испарителя °C -35,1 -36,0 -36,9 -37,9 -38,9 -39,9 -40,9 -42,0
Температура конденсации испарителя °C -24,0 -23,4 -22,9 -22,4 -21,9 -21,5 -21,1 -20,9
Температура газа на выходе испарителя °C -19,0 -18,4 -17,9 -17,4 -16,9 -16,5 -16,1 -15,9
Средняя температура испарителя °C -29,5 -29,7 -29,9 -30,1 -30,4 -30,7 -31,0 -31,4
Глайд испарителя (выход-вход) K 11,0 12,5 14,0 15,5 17,0 18,4 19,8 21,1
Давление компрессора всасывания бар 1,81 1,97 2,13 2,30 2,48 2,66 2,86 3,06
Давление высвобождения из компрессора бар 26,3 27,6 29,0 30,3 31,6 32,9 34,1 35,4
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 138 127 118 110 102 96 90 85
Перепад давлений по отношению к эталону 47,1% 43,5% 40,3% 37,5% 35,0% 32,8% 30,8% 29,1%
Температура конденсации конденсатора °C 59,8 59,2 58,5 57,7 56,8 55,8 54,8 53,6
Температура начала кипения конденсатора °C 28,9 28,2 27,7 27,4 27,1 26,9 26,8 26,7
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 27,9 27,2 26,7 26,4 26,1 25,9 25,8 25,7
Средняя температура конденсатора °C 44,3 43,7 43,1 42,6 42,0 41,4 40,8 40,1
Глайд конденсатора (вход-выход) K 30,9 31,0 30,8 30,4 29,7 28,9 28,0 26,9
Таблица 15
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 5% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/5/95 2/5/93 4/5/91 6/5/89 8/5/97 10/5/85 12/5/83 14/5/81
COP (нагрев) 1,99 2,05 2,10 2,13 2,16 2,18 2,20 2,21
COP по отношению к эталону 94,5% 97,4% 99,6% 101,2% 102,5% 103,4% 104,2% 104,8%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 628 708 791 877 966 1058 1153 1251
Нагревательная способность по отношению к эталону 71,5% 80,6% 90,0% 99,8% 110,0% 120,4% 131,2% 142,4%
Критическая температура °C 109,58 105,66 101,97 98,50 95,22 92,12 89,19 86,40
Критическое давление бар 36,65 37,39 38,14 38,88 39,62 40,37 41,11 41,85
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 211,1 224,3 235,5 245,1 253,4 260,8 267,4 273,5
Отношение давлений 18,46 18,68 18,72 18,62 18,38 18,07 17,70 17,30
Массовый поток хладагента кг/час 34,1 32,1 30,6 29,4 28,4 27,6 26,9 26,3
Температура высвобождения из компрессора °C 112,8 117,1 120,9 124,5 127,7 130,7 133,5 136,1
Давление на входе испарителя бар 0,66 0,71 0,76 0,82 0,89 0,96 1,04 1,13
Давление на входе конденсатора бар 10,8 12,0 13,2 14,3 15,5 16,7 17,8 18,9
Температура на входе испарителя °C -29,0 -29.7 -30,3 -31,1 -31,8 -32,7 -33,5 -34,5
Температура конденсации испарителя °C -30,2 -29,6 -29,0 -28,2 -27,5 -26,7 -25,9 -25,1
Температура газа на выходе испарителя °C -25,2 -24,6 -24,0 -23,2 -22,5 -21,7 -20,9 -20,1
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,7 -29,7 -29,6 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -1,2 0,0 1.4 2,8 4,4 6,0 7,6 9,3
Давление компрессора всасывания бар 0,59 0,64 0,70 0,77 0,84 0,92 1,01 1,09
Давление высвобождения из компрессора бар 10,8 12,0 13,2 14,3 15,5 16,7 17,8 18,9
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 451 382 330 289 256 229 206 187
Перепад давлений по отношению к эталону 154,5% 131,0% 113,0% 99,0% 87,6% 78,3% 70,5% 63,9%
Температура конденсации конденсатора °C 53,1 55,0 56,6 57,9 58,9 59,7 60,2 60,6
Температура начала кипения конденсатора °C 52,9 47,3 42,8 39,3 36,4 34,2 32,3 30,8
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,9 46,3 41,8 38,3 35,4 33,2 31,3 29,8
Средняя температура конденсатора °C 53,0 51,1 49,7 48,6 47,7 46,9 46,3 45,7
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,2 7,7 13,8 18,6 22,4 25,5 27,9 29,9
Таблица 16
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 5% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/5/79 18/5/77 20/5/75 22/5/73 24/5/71 26/5/69 28/5/67 30/5/65
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,23 2,24 2,24 2,24 2,24 2,24
COP по отношению к эталону 105,3% 105,7% 106,0% 106,2% 106,3% 106,4% 106,4% 106,3%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1351 1453 1557 1663 1769 1876 1984 2092
Нагревательная способность по отношению к эталону 153,8% 165,4% 177,2% 189,2% 201,3% 213,5% 225,8% 238,1%
Критическая температура °C 83,76 81,24 78,85 76,57 74,39 72,31 70,32 68,42
Критическое давление бар 42,59 43,34 44,08 44,82 45,56 46,31 47,05 47,79
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 279,1 284,3 289,2 294,0 298,5 302,9 307,2 311,4
Отношение давлений 16,88 16,46 16,05 15,65 15,26 14,90 14,55 14,23
Массовый поток хладагента кг/час 25,8 25,3 24,9 24,5 24,1 23,8 23,4 23,1
Температура высвобождения из компрессора °C 138,7 141,1 143,4 145,7 147,9 150,2 152,4 154,6
Давление на входе испарителя бар 1,22 1,31 1,41 1,51 1,62 1,72 1,83 1,95
Давление на входе конденсатора бар 20,0 21,1 22,2 23,3 24,3 25,4 26,4 27,4
Температура на входе испарителя °C -35,4 -36,4 -37,4 -38,5 -39,5 -40,5 -41,5 -42,5
Температура конденсации испарителя °C -24,4 -23,8 -23,2 -22,6 -22,1 -21,7 -21,3 -21,0
Температура газа на выходе испарителя °C -19,4 -18,8 -18,2 -17,6 -17,1 -16,7 -16,3 -16,0
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,1 -30,3 -30,5 -30,8 -31,1 -31,4 -31,8
Глайд испарителя (выход-вход) K 11,0 12,6 14,3 15,8 17,4 18,8 20,2 21,5
Давление компрессора всасывания бар 1,19 1,28 1,39 1,49 1,59 1,70 1,81 1,93
Давление высвобождения из компрессора бар 20,0 21,1 22,2 23,3 24,3 25,4 26,4 27,4
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 170 156 144 133 124 115 108 101
Перепад давлений по отношению к эталону 58,3% 53,4% 49,2% 45,5% 42,3% 39,4% 36,9% 34,6%
Температура конденсации конденсатора °C 60,8 60,9 60,9 60,7 60,5 60,1 59,7 59,3
Температура начала кипения конденсатора °C 29,5 28,4 27,5 26,7 26,0 25,4 24,9 24.5
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,5 27,4 26,5 25,7 25,0 24,4 23,9 23,5
Средняя температура конденсатора °C 45,2 44,7 44,2 43,7 43,2 42,8 42,3 41,9
Глайд конденсатора (вход-выход) K 31,4 32,5 33,4 34,0 34,5 34,7 34,8 34,8
Таблица 17
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 10% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/10/90 2/10/88 4/10/86 6/10/84 8/10/82 10/10/80 12/10/78 14/10/76
COP (нагрев) 2,00 2,05 2,10 2,13 2,16 2,18 2,20 2,21
COP по отношению к эталону 94,8% 97,4% 99,5% 101,2% 102,4% 103,4% 104,2% 104,8%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 641 721 803 889 978 1070 1165 1263
Нагревательная способность по отношению к эталону 73,0% 82,0% 91,4% 101,1% 111,3% 121,8% 132,6% 143,7%
Критическая температура °C 109,27 105,40 101,75 98,32 95,07 92,00 89,09 86,33
Критическое давление бар 36,72 37,44 38,15 38,88 39,60 40,32 41,05 41,77
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 212,1 224,9 236,0 245,5 253,8 261,2 267,8 273,9
Отношение давлений 18,10 18,38 18,41 18,31 18,07 17,77 17,42 17,03
Массовый поток хладагента кг/час 33,9 32,0 30,5 29,3 28,4 27,6 26,9 263
Температура высвобождения из компрессора °C 112,7 117,0 120,8 124,3 127,5 130,5 133,3 135,9
Давление на входе испарителя бар 0,68 0,72 0,77 0,83 0,90 0,98 1,06 1,14
Давление на входе конденсатора бар 10,9 12,1 13,2 14,4 15,5 16,7 17,8 18,9
Температура на входе испарителя °C -29,0 -29,7 -30,4 -31,1 -31,8 -32,6 -33,5 -34,4
Температура конденсации испарителя °C -30,1 -29,6 -29,0 -28,2 -27,5 -26,7 -25,9 -25,2
Температура газа на выходе испарителя °C -25,1 -24,6 -24,0 -23,2 -22,5 -21,7 -20,9 -20,2
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,7 -29,7 -29,6 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -1,1 0,1 1,4 2,8 4,4 5,9 7,5 9,2
Давление компрессора всасывания бар 0,60 0,66 0,72 0,79 0,86 0,94 1,02 1,11
Давление высвобождения из компрессора бар 10,9 12,1 13,2 14,4 15,5 16,7 17,8 18,9
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 441 375 325 285 252 226 204 185
Перепад давлений по отношению к эталону 150,8% 128,4% 111,1% 97,5% 86,4% 77,3% 69,7% 63,2%
Температура конденсации конденсатора °C 52,9 54,9 56,4 57,6 58,6 59,4 59,9 60,3
Температура начала кипения конденсатора °C 52,6 47,4 43,0 39,6 36,8 34,5 32,7 31,1
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,6 46,4 42,0 38,6 35,8 33,5 31,7 30,1
Средняя температура конденсатора °C 52,8 51,1 49,7 48,6 47,7 46,9 46,3 45,7
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,2 7,5 13,4 18,1 21,8 24,9 27,3 29,2
Таблица 18
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 10% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/10/74 18/10/72 20/10/70 22/10/68 24/10/66 26/10/64 28/10/62 30/10/60
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,24 2,24 2,24 2,24 2,25 2,24
COP по отношению к эталону 105,3% 105,7% 106,0% 106,2% 106,4% 106,5% 106,5% 106,4%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1363 1465 1569 1675 1782 1889 1998 2107
Нагревательная способность по отношению к эталону 155,1% 166,7% 178,6% 190,6% 202,8% 215,0% 227,4% 239,8%
Критическая температура °C 83,70 81,21 78,83 76,57 74,40 72,34 70,36 68,47
Критическое давление бар 42,50 43,22 43,95 44,68 45,41 46,13 46,86 47,59
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 279,5 284,7 289,7 294,4 299,0 303,4 307,7 311,8
Отношение давлений 16,62 16,22 15,82 15,43 15,05 14,70 14,36 14,03
Массовый поток хладагента кг/час 25,8 25,3 24,9 24,5 24,1 23,7 23,4 23,1
Температура высвобождения из компрессора °C 138,4 140,7 143,1 145,3 147,5 149,7 151,9 154,1
Давление на входе испарителя бар 1,23 1,33 1,43 1,53 1,63 1,74 1,85 1,97
Давление на входе конденсатора бар 20,0 21,1 22,2 23,2 24,3 25,3 26,4 27,4
Температура на входе испарителя °C -35,3 -36,3 -37,2 -38,2 -39,2 -40,2 -41,2 -42,1
Температура конденсации испарителя °C -24,5 -23,9 -23,3 -22,7 -22,2 -21,8 -21,4 -21,1
Температура газа на выходе испарителя °C -19,5 -18,9 -18,3 -17,7 -17,2 -16,8 -16,4 -16,1
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,1 -30,3 -30,5 -30,7 -31,0 -31,3 -31,6
Гланд испарителя (выход-вход) K 10,8 12,4 14,0 15,5 17,0 18,4 19,8 21,0
Давление компрессора всасывания бар 1,20 1,30 1,40 1,51 1,61 1,72 1,84 1,95
Давление высвобождения из компрессора бар 20,0 21,1 22,2 23,2 24,3 25,3 26,4 27,4
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 169 155 142 132 123 114 107 100
Перепад давлений по отношению к эталону 57,7% 52,9% 48,8% 45,1% 42,0% 39,1% 36,6% 34,4%
Температура конденсации конденсатора °C 60,5 60,6 60,6 60,4 60,2 59,9 59,5 59,1
Температура начала кипения конденсатора °C 29,8 28,7 27,8 27,0 26,3 25,7 25,2 24,8
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,8 27,7 26,8 26,0 25,3 24,7 24,2 23,8
Средняя температура конденсатора °C 45,2 44,7 44,2 43,7 43,3 42,8 42,4 41,9
Глайд конденсатора (вход-выход) K 30,7 31,9 32,8 33,4 33,9 34,2 34,3 34,3
Таблица 19
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 15% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/15/85 2/15/83 4/15/81 6/15/79 8/15/77 10/15/75 12/15/73 14/15/71
COP (нагрев) 2,00 2,05 2,10 2,13 2,16 2,18 2,20 2,21
COP по отношению к эталону 94,6% 97,4% 99,5% 101,1% 102,4% 103,4% 104,1% 104,8%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 653 733 815 900 989 1081 1176 1274
Нагревательная способность по отношению к эталону 74,4% 83,4% 92,8% 102,4% 112,6% 123,0% 133,8% 144.9%
Критическая температура °C 108,97 105,14 101,54 98,13 94,92 91,87 88,99 86,25
Критическое давление бар 36,76 37,46 38,16 38,86 39,56 40,27 40,97 41,68
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 212,8 225,5 236,5 246,0 254,2 261,6 268,3 274,3
Отношение давлений 17,92 18,10 18,12 18,02 17,79 17,50 17,15 16,77
Массовый поток хладагента кг/час 33,8 31,9 30,4 29,3 28,3 27,5 26,8 26,2
Температура высвобождения из компрессора °C 112,9 117,0 120,7 124,2 127,3 130,3 133,0 135,6
Давление на входе испарителя бар 0,69 0,73 0,79 0,85 0,92 0,99 1,07 1,16
Давление на входе конденсатора бар 11,0 12,2 13,3 14,4 15,6 16,7 17,8 18,9
Температура на входе испарителя °C -29,1 -29,7 -30,4 -31,1 -31,8 -32,6 -33,4 -34,3
Температура конденсации испарителя °C -30,1 -29,6 -28,9 -28,2 -27,5 -26,7 -26,0 -25,3
Температура газа на выходе испарителя °C -25,1 -24,6 -23,9 -23,2 -22,5 -21,7 -21,0 -20,3
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,6 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) К -1,0 0,1 1,4 2,8 4,3 5,9 7,4 9,0
Давление компрессора всасывания бар 0,62 0,67 0,73 0,80 0,88 0,95 1,04 1,13
Давление высвобождения из компрессора бар 11,0 12,2 13,3 14,4 15,6 16,7 17,8 18,9
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 431 368 319 281 249 223 201 183
Перепад давлений по отношению к эталону 147,6% 126,0% 109,3% 96,1% 85,3% 76,4% 68,9% 62,6%
Температура конденсации конденсатора °C 53,1 54,8 56,2 57,4 58,4 59,1 59,7 60,0
Температура начала кипения конденсатора °C 52,8 47,5 43,3 39,8 37,1 34,8 33,0 31,5
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,8 46,5 42,3 38,8 36,1 33,8 32,0 30,5
Средняя температура конденсатора °C 52,9 51,1 49,7 48,6 47,7 47,0 46,3 45,7
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,3 7,3 13,0 17,6 21,3 24,3 26,7 28,6
Таблица 20
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 15% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/15/69 18/15/67 20/15/65 22/15/63 24/15/61 26/15/59 28/15/57 30/15/55
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,24 2,24 2,24 2,25 2,25 2,25
COP по отношению к эталону 105,3% 105,7% 106,0% 106,3% 106,4% 106,5% 106,6% 106,5%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1374 1476 1580 1686 1793 1902 2011 2121
Нагревательная способность по отношению к эталону 156,3% 168,0% 179,9% 191,9% 204,1% 216,4% 228,9% 241,4%
Критическая температура °C 83,65 81,17 78,81 76,56 74,42 72,36 70,40 68,52
Критическое давление бар 42,39 43,10 43,81 44,53 45,24 45,95 46,67 47,38
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 280,0 285,2 290,2 295,0 299,5 303,9 308,2 312,4
Отношение давлений 1638 15,99 15,60 15,22 14,85 14,50 14,17 13,85
Массовый поток хладагента кг/час 25,7 25,2 24,8 24,4 24,0 23,7 23,4 23,0
Температура высвобождения из компрессора °C 138,1 140,5 142,7 145,0 147,2 149,4 151,5 153,6
Давление на входе испарителя бар 1,25 1,34 1,44 1,55 1,65 1,76 1,87 1,99
Давление на входе конденсатора бар 20,0 21,1 22,1 23,2 24,2 25,3 26,3 27,3
Температура на входе испарителя °C -35,2 -36,1 -37,1 -38,0 -39,0 -40,0 -40,9 -41,8
Температура конденсации испарителя °C -24,6 -24,0 -23,4 -22,8 -22,4 -21,9 -21,6 -21,3
Температура газа на выходе испарителя °C -19,6 -19,0 -18,4 -17,8 -17,4 -16,9 -16,6 -16,3
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,0 -30,2 -30,4 -30,7 -30,9 -31,2 -31,5
Глайд испарителя (выход-вход) K 10,6 12,2 13,7 15,2 16,6 18,0 19,3 20,5
Давление компрессора всасывания бар 1,22 1,32 1,42 1,52 1,63 1,74 1,86 1,97
Давление высвобождения из компрессора бар 20,0 21,1 22,1 23,2 24,2 25,3 26,3 27,3
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 167 153 141 131 122 113 106 100
Перепад давлений по отношению к эталону 57,2% 52,5% 48,4% 44,8% 41,6% 38,8% 36,3% 34,1%
Температура конденсации конденсатора °C 60,3 60,3 60,3 60,2 60,0 59,7 59,3 58,9
Температура начала кипения конденсатора °C 30,2 29,1 28,1 27,3 26,6 26,0 25,5 25,1
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 29,2 28,1 27,1 26,3 25,6 25,0 24,5 24,1
Средняя температура конденсатора °C 45,2 44,7 44,2 43,8 43,3 42,9 42,4 42,0
Глайд конденсатора (вход-выход) K 30,1 31,3 32,2 32,9 33,3 33,6 33,8 33,8
Таблица 21
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 20% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/20/80 2/20/78 4/20/76 6/20/74 8/20/72 10/20/70 12/20/68 14/20/66
COP (нагрев) 2,00 2,05 2,10 2,13 2,16 2,18 2,20 2,21
COP по отношению к эталону 94,7% 97,4% 99,5% 101,1% 102,3% 103,3% 104,1% 104,8%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 665 744 826 912 1000 1092 1187 1284
Нагревательная способность по отношению к эталону 75,7% 84,7% 94,0% 103,7% 113,8% 124,3% 135,0% 146,1%
Критическая температура °C 108,68 104,89 101,32 97,95 94,77 91,75 88,89 86,18
Критическое давление бар 36,79 37,47 38,15 38,83 39,51 40,20 40,89 41,58
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 213,7 226,3 237,1 246,5 254,8 262,1 268,8 274,9
Отношение давлений 17,67 17,83 17,85 17,74 17,52 17,24 16,90 16,54
Массовый поток хладагента кг/час 33,7 31,8 30,4 29,2 28,3 27,5 26,8 26,2
Температура высвобождения из компрессора °C 113,0 117,0 120,7 124,1 127,2 130,1 132,8 135,4
Давление на входе испарителя бар 0,70 0,75 0,80 0,86 0,93 1,01 1,09 1,17
Давление на входе конденсатора бар 11,1 12,2 13,4 14,5 15,6 16,7 17,8 18,9
Температура на входе испарителя °C -29,1 -29.7 -30,4 -31,1 -31,8 -32,5 -33,4 -34,2
Температура конденсации испарителя °C -30,0 -29,5 -28,9 -28,2 -27,5 -26,8 -26,1 -25,3
Температура газа на выходе испарителя °C -25,0 -24,5 -23,9 -23,2 -22,5 -21,8 -21,1 -20,3
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,9 0,2 1,5 2,8 4,3 5,8 7,3 8,9
Давление компрессора всасывания бар 0,63 0,69 0,75 0,82 0,89 0,97 1,05 1,14
Давление высвобождения из компрессора бар 11,1 12,2 13,4 14,5 15,6 16,7 17,8 18,9
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 422 361 314 277 246 221 199 181
Перепад давлений по отношению к эталону 144,5% 123,7% 107,6% 94,8% 84,3% 75,6% 68,2% 62,0%
Температура конденсации конденсатора °C 53,0 54,7 56,1 57,2 58,1 58,9 59,4 59,8
Температура начала кипения конденсатора °C 52,8 47,6 43,5 40,1 37,4 35,2 33,3 31,8
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,8 46,6 42,5 39,1 36,4 34,2 32,3 30,8
Средняя температура конденсатора °C 52,9 51,1 49,8 48,7 47,8 47,0 46,4 45,8
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,3 7,1 12,6 17,1 20,8 23,7 26,1 28,0
Таблица 22
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 20% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/20/64 18/20/62 20/20/60 22/20/58 24/20/56 26/20/54 28/20/52 30/20/50
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,24 2,24 2,24 2,25 2,25 2,25
COP по отношению к эталону 105,3% 105,7% 106,0% 106,3% 106,5% 106,6% 106,6% 106,7%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1384 I486 1591 1697 1804 1913 2023 2134
Нагревательная способность по отношению к эталону 157,5% 169,2% 181,0% 193,1% 205,3% 217,7% 230,2% 242,8%
Критическая температура °C 83,60 81,14 78,80 76,56 74,43 72,39 70,44 68,57
Критическое давление бар 42,28 42,97 43,67 44,37 45,07 45,77 46,47 47,17
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 280,5 285,8 290,8 295,6 300,2 304,6 308,9 313,0
Отношение давлений 16,16 15,78 15,40 15,03 14,67 14,33 14,00 13,68
Массовый поток хладагента кг/час 25,7 25,2 24,8 24,4 24,0 23,6 23,3 23,0
Температура высвобождения из компрессора °C 137,8 140.2 142,5 144,7 146,9 149,0 151,1 153,2
Давление на входе испарителя бар 1,26 1,36 1,46 1,56 1,67 1,78 1,89 2,01
Давление на входе конденсатора бар 20,0 21,0 22,1 23,1 24,2 25,2 26,2 •па
Температура на входе испарителя °C -35,1 -36,0 -36,9 -37,8 -38,8 -39,7 -40,6 -41,5
Температура конденсации испарителя °C -24,7 -24,1 -23,5 -22,9 -22,5 -22,1 -21,7 -21,4
Температура газа на выходе испарителя °C -19,7 -19,1 -18,5 -17,9 -17,5 -17,1 -16,7 -16,4
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,0 -30,2 -30,4 -30,6 -30,9 -31,1 -31,4
Глайд испарителя (выход-вход) K 10,4 11,9 13,4 14,9 16,3 17,6 18,9 20,1
Давление компрессора всасывания бар 1,24 1,33 1,44 1,54 1,65 1,76 1,87 1,99
Давление высвобождения из компрессора бар 20,0 21,0 22,1 23,1 24,2 25,2 26,2 27,2
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 165 152 140 130 121 113 105 99
Перепад давлений по отношению к эталону 56,6% 52,0% 48,0% 44,4% 41,3% 38,5% 36,1% 33,8%
Температура конденсации конденсатора °C 60,0 60,1 60,1 60,0 59,8 59,5 59,1 58,7
Температура начала кипения конденсатора °C 30,5 29,4 28,4 27,6 26,9 26,3 25,8 25,3
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 29,5 28,4 27,4 26,6 25,9 25,3 24,8 24,3
Средняя температура конденсатора °C 45,2 44,7 44,3 43,8 43,3 42,9 42,5 42,0
Глайд конденсатора (вход-выход) K 29,5 30,7 31,6 32,3 32,8 33,2 33,3 33,4
Таблица 23
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 25% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/25/75 2/25/73 4/25/71 6/25/69 8/25/67 10/25/65 12/25/63 14/25/61
COP (нагрев) 2,00 2,05 2,10 2,13 2,16 2,18 2,19 2,21
COP по отношению к эталону 94,8% 97,4% 99,5% 101,0% 102,3% 103,3% 104,1% 104,7%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 677 756 837 922 1011 1102 1197 1294
Нагревательная способность по отношению к эталону 77,0% 86,0% 95,3% 105,0% 115,0% 125,4% 136,2% 147,3%
Критическая температура °C 108,39 104,64 101,11 97,77 94,62 91,63 88,80 86,10
Критическое давление бар 36,81 37,46 38,12 38,78 39,45 40,12 40,80 41,47
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 214,6 227,0 237,7 247,1 255,3 262,7 269,4 275,5
Отношение давлений 17,44 17,58 17,59 17,48 17,27 16,99 16,67 16,32
Массовый поток хладагента кг/час 33,5 31,7 30,3 29,1 28,2 27,4 26,7 26,1
Температура высвобождения из компрессора °C 113,0 117,0 120,6 124,0 127,1 129,9 132,6 135,2
Давление на входе испарителя бар 0,71 0,76 0,81 0,88 0,95 1,02 1,10 1,19
Давление на входе конденсатора бар 11,2 12,3 13,4 14,5 15,6 16,7 17,8 18,9
Температура на входе испарителя °C -29,1 -29,7 -30,4 -31,0 -31,7 -32,5 -33,3 -34,1
Температура конденсации испарителя °C -30,0 -29,5 -28,9 -28,2 -27,5 -26,8 -26,1 -25,4
Температура газа на выходе испарителя °C -25,0 -24,5 -23,9 -23,2 -22,5 -21,8 -21,1 -20,4
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,9 0,2 1,5 2,8 4,2 5,7 7,2 8,7
Давление компрессора всасывания бар 0,64 0,70 0,76 0,83 0,90 0,98 1,07 1,16
Давление высвобождения из компрессора бар 11,2 12,3 13,4 14,5 15,6 16,7 17,8 18,9
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 413 355 310 273 243 218 197 179
Перепад давлений по отношению к эталону 141,5% 121,6% 106,0% 93,5% 83,3% 74,7% 67,5% 61,4%
Температура конденсации конденсатора °C 53,0 54,6 55,9 57,0 57,9 58,6 59,2 59,5
Температура начала кипения конденсатора °C 52,7 47,7 43,6 40,4 37,7 35,5 33,6 32,1
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,7 46,7 42,6 39,4 36,7 34,5 32,6 31,1
Средняя температура конденсатора °C 52,9 51,1 49,8 48,7 47,8 47,0 46,4 45,8
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,3 6,9 12,3 16,7 20,3 23,2 25,5 27,4
Таблица 24
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 25% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/25/59 18/25/57 20/25/55 22/25/53 24/25/51 26/25/49 28/25/47 30/25/45
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,24 2,24 2,25 2,25 2,25 2,25
COP по отношению к эталону 105,3% 105,7% 106,1% 106,3% 106,5% 106,6% 106,7% 106,8%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1394 1496 1601 1707 1814 1923 2033 2145
Нагревательная способность по отношению к эталону 158,6% 170,3% 182,2% 194,2% 206,5% 218,9% 231,4% 244,1%
Критическая температура °C 83,54 81,11 78,78 76,56 74,44 72,41 70,47 68,61
Критическое давление бар 42,15 42,83 43,52 44,20 44,89 45,58 46,27 46,96
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 281,2 286,5 291,5 296,3 300,9 305,3 309,6 313,7
Отношение давлений 15,95 15,58 15,21 14,84 14,50 14,16 13,84 13,53
Массовый поток хладагента кг/час 25,6 25,1 24,7 24,3 23,9 23,6 23,3 22,9
Температура высвобождения из компрессора °C 137,6 140,0 142,2 144,4 146,6 148,7 150,8 152,8
Давление на входе испарителя бар 1,28 1,37 1,47 1,58 1,68 1,80 1,91 2,02
Давление на входе конденсатора бар 19,9 21,0 22,1 23,1 24,1 25,1 26,2 27,2
Температура на входе испарителя °C -35,0 -35,9 -36,7 -37,7 -38,6 -39,4 -40,3 -41,1
Температура конденсации испарителя °C -24,8 -24,2 -23,6 -23,1 -22,6 -22,2 -21,8 -21,5
Температура газа на выходе испарителя °C -19,8 -19,2 -18,6 -18,1 -17,6 -17,2 -16,8 -16,5
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,0 -30,2 -30,4 -30,6 -30,8 -31,1 -31,3
Глайд испарителя (выход-вход) K 10,2 11,7 13,2 14,6 16,0 17,3 18,5 19,7
Давление компрессора всасывания бар 1,25 1,35 1,45 1,56 1,66 1,78 1,89 2,01
Давление высвобождения из компрессора бар 19,9 21,0 22,1 23,1 24,1 25,1 26,2 27,2
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 164 151 139 129 120 112 105 98
Перепад давлений по отношению к эталону 56,1% 51,6% 47,6% 44,1% 41,0% 38,3% 35,8% 33,6%
Температура конденсации конденсатора °C 59,8 59,9 59,9 59,8 59,6 59,3 59,0 58,6
Температура начала кипения конденсатора °C 30,8 29,7 28,7 27,9 27,2 26,6 26,0 25,6
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 29,8 28,7 27,7 26,9 26,2 25,6 25,0 24,6
Средняя температура конденсатора °C 45,3 44,8 44,3 43,8 43,4 42,9 42,5 42,1
Глайд конденсатора (вход-выход) K 29,0 30,2 31,1 31,9 32,4 32,7 32,9 33,0
Таблица 25
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 30% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/30/70 2/30/68 4/30/66 6/30/64 8/30/62 10/30/60 12/30/58 14/30/56
COP (нагрев) 2,00 2,06 2,10 2,13 2,16 2,18 2,19 2,21
COP по отношению к эталону 94,9% 97,5% 99,5% 101,0% 102,3% 103,3% 104,1% 104,7%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 688 766 848 932 1020 1112 1206 1303
Нагревательная способность по отношению к эталону 78,3% 87,2% 96,5% 106,1% 116,1% 126,6% 137,3% 148,3%
Критическая температура °C 108,11 104,40 100,90 97,60 94,48 91,51 88,70 86,03
Критическое давление бар 36,81 37,44 38,08 38,73 39,38 40,03 40,69 41,35
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 215,6 227,8 238,5 247,8 256,0 263,3 270,0 276,2
Отношение давлений 17,21 17,35 17,35 17,24 17,03 16,76 16,45 16,11
Массовый поток хладагента кг/час 33,4 31,6 30,2 29,1 28,1 27,3 26,7 26,1
Температура высвобождения из компрессора °C 113,1 117,0 120,6 123,9 127,0 129,8 132,5 135,0
Давление на входе испарителя бар 0,73 0,77 0,83 0,89 0,96 1,03 1,12 1,20
Давление на входе конденсатора бар 11,3 12,4 13,5 14,5 15,6 16,7 17,8 18,9
Температура на входе испарителя °C -29,1 -29,7 -30,4 -31,0 -31,7 -32,4 -33,2 -34,0
Температура конденсации испарителя °C -30,0 -29,5 -28,9 -28,3 -27,6 -26,9 -26,2 -25,5
Температура газа на выходе испарителя °C -25,0 -24,5 -23,9 -23,3 -22,6 -21,9 -21,2 -20,5
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,8 0,2 1,5 2,8 4,1 5,6 7,0 8,5
Давление компрессора всасывания бар 0,66 0,71 0,78 0,84 0,92 1,00 1,08 1,17
Давление высвобождения из компрессора бар 11,3 12,4 13,5 14,5 15,6 16,7 17,8 18,9
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 405 349 305 270 240 216 195 178
Перепад давлений по отношению к эталону 138,8% 119,6% 104,5% 92,3% 82,3% 73,9% 66,9% 60,9%
Температура конденсации конденсатора °C 53,0 54,5 55,8 56,8 57,7 58,4 58,9 59,3
Температура начала кипения конденсатора °C 52,7 47,8 43,8 40,6 37,9 35,7 33,9 32,4
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,7 46,8 42,8 39,6 36,9 34,7 32,9 31,4
Средняя температура конденсатора °C 52,8 51,1 49,8 48,7 47,8 47,1 46,4 45,8
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,3 6,7 11,9 16,3 19,8 22,7 25,0 26,9
Таблица 26
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 30% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/30/54 18/30/52 20/30/50 22/30/48 24/30/46 26/30/44 28/30/42 30/30/40
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,24 2,24 2,25 2,25 2,25 2,25
COP по отношению к эталону 105,3% 105,7% 106,1% 106,4% 106,6% 106,7% 106,8% 106,8%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1403 1505 1610 1716 1823 1932 2043 2155
Нагревательная способность по отношению к эталону 159,7% 171,3% 183,2% 195,3% 207,5% 219,9% 232,5% 245,2%
Критическая температура °C 83,49 81,07 78,76 76,56 74,45 72,44 70,51 68,66
Критическое давление бар 42,02 42,69 43,36 44,03 44,71 45,38 46,06 46,74
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 281,9 287,2 292,2 297,0 301,6 306,1 310,4 314,5
Отношение давлений 15,75 15,39 15,03 14,68 14,33 14,00 13,69 13,38
Массовый поток хладагента кг/час 25,5 25,1 24,6 24,2 23,9 23,5 23,2 22,9
Температура высвобождения из компрессора °C 137,4 139,7 142,0 144,2 146,3 148,4 150,5 152,5
Давление на входе испарителя бар 1,29 1,39 1,49 1,59 1,70 1,81 1,92 2,04
Давление на входе конденсатора бар 19,9 21,0 22,0 23,0 24,1 25,1 26,1 27,1
Температура на входе испарителя °C -34,9 -35,7 -36,6 -37,5 -38,3 -39,2 -40,0 -40,9
Температура конденсации испарителя °C -24,9 -24,3 -23,7 -23,2 -22,7 -22,3 -21,9 -21,6
Температура газа на выходе испарителя °C -19,9 -19,3 -18,7 -18,2 -17,7 -17,3 -16,9 -16,6
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,0 -30,1 -30,3 -30,5 -30,7 -31,0 -31,2
Глайд испарителя (выход-вход) K 10,0 11,5 12,9 14,3 15,6 16,9 18,1 19,3
Давление компрессора всасывания бар 1,26 1,36 1,46 1,57 1,68 1,79 1,91 2,02
Давление высвобождения из компрессора бар 19,9 21,0 22,0 23,0 24,1 25,1 26,1 27,1
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 163 149 138 128 119 111 104 98
Перепад давлений по отношению к эталону 55,7% 51,2% 47,2% 43,8% 40,7% 38,0% 35,6% 33,4%
Температура конденсации конденсатора °C 59,5 59,6 59,6 59,6 59,4 59,1 58,8 58,4
Температура начала кипения конденсатора °C 31,1 29,9 29,0 28,2 27,4 26,8 26,3 25,8
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 30,1 28,9 28,0 27,2 26,4 25,8 25,3 24,8
Средняя температура конденсатора °C 45,3 44,8 44,3 43,9 43,4 43,0 42,5 42,1
Глайд конденсатора (вход-выход) K 28,5 29,7 30,7 31,4 31,9 32,3 32,6 32,7
Таблица 27
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 35% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/35/65 2/35/63 4/35/61 6/35/59 8/35/57 10/35/55 12/35/53 14/35/51
COP (нагрев) 2,00 2,06 2,10 2,13 2,16 2,18 2,19 2,21
COP по отношению к эталону 94,9% 97,5% 99,5% 101,0% 102,2% 103,2% 104,1% 104,7%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 699 777 858 942 1030 1121 1215 1312
Нагревательная способность по отношению к эталону 79,5% 88,4% 97,6% 107,2% 117,2% 127,6% 138,3% 149,3%
Критическая температура °C 107,83 104,16 100,70 97,43 94,33 91,40 88,61 85,96
Критическое давление бар 36,79 37,41 38,03 38,66 39,30 39,94 40,58 41,23
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 216,6 228,7 239,2 248,5 256,7 264,1 270,8 276,9
Отношение давлений 17,00 17,12 17,12 17,01 16,81 16,55 16,24 15,91
Массовый поток хладагента кг/час 33,2 31,5 30,1 29,0 28,0 27,3 26,6 26,0
Температура высвобождения из компрессора °C 113,2 117,0 120,5 123,8 126,9 129,7 132,3 134,9
Давление на входе испарителя бар 0,74 0,78 0,84 0,90 0,97 1,05 1,13 1,21
Давление на входе конденсатора бар 11,4 12,4 13,5 14,6 15,6 16,7 17,8 18,8
Температура на входе испарителя °C -29,2 -29,7 -30,4 -31,0 -31,7 -32,4 -33,2 -33,9
Температура конденсации испарителя °C -30,0 -29,5 -28,9 -28,3 -27,6 -26,9 -26.2 -25,6
Температура газа на выходе испарителя °C -25,0 -24,5 -23,9 -23,3 -22,6 -21,9 -21,2 -20,6
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,8 0,3 1,4 2,7 4,1 5,5 6,9 8,4
Давление компрессора всасывания бар 0,67 0,73 0,79 0,86 0,93 1,01 1,09 1,18
Давление высвобождения из компрессора бар 11,4 12,4 13,5 14,6 15,6 16,7 17,8 18,8
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 398 344 301 266 238 214 194 176
Перепад давлений по отношению к эталону 136,2% 117,6% 103,0% 91,1% 81,4% 73,2% 66,3% 60,3%
Температура конденсации конденсатора °C 52,9 54,4 55,6 56,7 57,5 58,2 58,7 59,1
Температура начала кипения конденсатора °C 52,7 47,9 44,0 40,8 38,2 36,0 34,2 32,6
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,7 46,9 43,0 39,8 37,2 35,0 33,2 31,6
Средняя температура конденсатора °C 52,8 51,1 49,8 48,7 47,8 47,1 46,4 45,9
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,3 6,5 11,6 15,9 19,4 22,2 24,6 26,5
Таблица 28
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 35% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/35/49 18/35/47 20/35/45 22/35/43 24/35/41 26/35/39 28/35/37 30/35/35
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,24 2,24 2,25 2,25 2,25 2,25
COP по отношению к эталону 105,3% 105,7% 106,1% 106,4% 106,6% 106,8% 106,9% 106,9%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1412 1514 1618 1724 1832 1941 2051 2163
Нагревательная способность по отношению к эталону 160,7% 172,3% 184,1% 196,2% 208,4% 220,9% 233,5% 246,2%
Критическая температура °C 83,44 81,04 78,75 76,56 74,47 72,46 70,55 68,71
Критическое давление бар 41,88 42,53 43,19 43,85 44,51 45,18 45,85 46,52
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 282,6 288,0 293,0 297,9 302,5 306,9 311,2 315,4
Отношение давлений 15,56 15,21 14,86 14,52 14,18 13,86 13,55 13,25
Массовый поток хладагента кг/час 25,5 25,0 24,6 24,2 23,8 23,5 23,1 22,8
Температура высвобождения из компрессора °C 137,3 139,6 141,8 143,9 146,1 148,1 150,2 152,2
Давление на входе испарителя бар 1,31 1,40 1,50 1,60 1,71 1,82 1,94 2,05
Давление на входе конденсатора бар 19,9 20,9 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 27,0
Температура на входе испарителя °C -34,8 -35,6 -36,4 -37,3 -38,1 -39,0 -39,8 -40,6
Температура конденсации испарителя °C -24,9 -24,3 -23,8 -23,3 -22,8 -22,4 -22,0 -21,7
Температура газа на выходе испарителя °C -19,9 -19,3 -18,8 -18,3 -17,8 -17,4 -17,0 -16,7
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,0 -30,1 -30,3 -30,5 -30,7 -30,9 -31,2
Глайд испарителя (выход-вход) K 9,8 11,2 12,6 14,0 15,3 16,6 17,8 18,9
Давление компрессора всасывания бар 1,28 1,38 1,48 1,58 1,69 1,80 1,92 2,04
Давление высвобождения из компрессора бар 19,9 20,9 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 27,0
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 161 148 137 127 118 110 103 97
Перепад давлений по отношению к эталону 55,2% 50,8% 46,9% 43,5% 40,5% 37,8% 35,4% 33,2%
Температура конденсации конденсатора °C 59,3 59,4 59,5 59,4 59,2 59,0 58,7 58,3
Температура начала кипения конденсатора °C 31,3 30,2 29,2 28,4 27,7 27,0 26,5 26,0
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 30,3 29,2 28,2 27,4 26,7 26,0 25,5 25,0
Средняя температура конденсатора °C 45,3 44,8 44,3 43,9 43,4 43,0 42,6 42,2
Глайд конденсатора (вход-выход) K 28,0 29,3 30,2 31,0 31,6 32,0 32,2 32,3
Таблица 29
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 40% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/40/60 2/40/58 4/40/56 6/40/54 8/40/52 10/40/50 12/40/48 14/40/46
СОР (нагрев) 2,00 2,06 2,10 2,13 2,16 2,18 2,19 2,21
СОР по отношению к эталону 95,0% 97,5% 99,5% 101,0% 102,2% 103,2% 104,0% 104,7%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 709 787 867 951 1039 1130 1223 1320
Нагревательная способность по отношению к эталону 80,7% 89,5% 98,7% 108,3% 118,2% 128,6% 139,2% 150,2%
Критическая температура °C 107,55 103,92 100,50 97,26 94,19 91,28 88,52 85,89
Критическое давление бар 36,76 37,36 37,97 38,58 39,20 39,83 40,46 41,09
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 217,7 229,6 240,1 249,3 257,5 264,8 271,6 277,7
Отношение давлений 16,80 16,91 16,91 16,80 16,61 16,35 16,05 15,73
Массовый поток хладагента кг/час 33,1 31,4 30,0 28,9 28,0 27,2 26,5 25,9
Температура высвобождения из компрессора °C 113,3 117,0 120,5 123,8 126,8 129,6 132,2 134,7
Давление на входе испарителя бар 0,75 0,80 0,85 0,91 0,98 1,06 1,14 1,23
Давление на входе конденсатора бар 11,5 12,5 13,5 14,6 15,7 16,7 17,8 18,8
Температура на входе испарителя °C -29,2 -29,8 -30,4 -31,0 -31,7 -32,3 -33,1 -33,9
Температура конденсации испарителя °C -29,9 -29,5 -28,9 -28,3 -27,7 -27,0 -26,3 -25,7
Температура газа на выходе испарителя °C -24,9 -24,5 -23,9 -23,3 -22,7 -22,0 -21,3 -20,7
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -0,8 0,3 1,4 2,7 4,0 5,4 6,8 8,2
Давление компрессора всасывания бар 0,68 0,74 0,80 0,87 0,94 1,02 1,11 1,20
Давление высвобождения из компрессора бар 11,5 12,5 13,5 14,6 15,7 16,7 17,8 18,8
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 391 338 297 263 235 212 192 175
Перепад давлений по отношению к эталону 133,8% 115,8% 101,6% 90,0% 80,5% 72,5% 65,7% 59,8%
Температура конденсации конденсатора °C 52,9 54,3 55,5 56.5 57,4 58,0 58,5 58,9
Температура начала кипения конденсатора °C 52,6 48,0 44,1 41,0 38,4 36,2 34,4 32,9
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,6 47,0 43,1 40,0 37,4 35,2 33,4 31,9
Средняя температура конденсатора °C 52,8 51,1 49,8 48,8 47,9 47,1 46,5 45,9
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,3 6,3 11,4 15,5 19,0 21,8 24,1 26,0
Таблица 30
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 40% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/40/44 18/40/42 20/40/40 22/40/38 24/40/36 26/40/34 28/40/32 30/40/30
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,24 2,24 2,25 2,25 2,26 2,26
COP по отношению к эталону 105,3% 105,8% 106,1% 106,4% 106,7% 106,8% 107,0% 107,0%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1420 1521 1625 1731 1839 1948 2059 2171
Нагревательная способность по отношению к эталону 161,6% 173,1% 185,0% 197,0% 209,3% 221,7% 234,3% 247,0%
Критическая температура °C 83,39 81,01 78,73 76,56 74,48 72,49 70,58 68,75
Критическое давление бар 41,73 42,37 43,02 43,67 44,32 44,97 45,63 46,29
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 283,5 288,8 293,9 298,8 303,4 307,9 312,2 316,4
Отношение давлений 15,39 15,05 14,71 14,37 14,04 13,73 13,42 13,13
Массовый поток хладагента кг/час 25,4 24,9 24,5 24,1 23,7 23,4 23,1 22,8
Температура высвобождения из компрессора °C 137,1 139,4 141,6 143,8 145,9 147,9 149,9 151,9
Давление на входе испарителя бар 1,32 1,41 1,51 1,62 1,72 1,84 1,95 2,07
Давление на входе конденсатора бар 19,9 20,9 21,9 22,9 23,9 24,9 25,9 26,9
Температура на входе испарителя °C -34,7 -35,5 -36,3 -37,1 -38,0 -38,8 -39,6 -40,4
Температура конденсации испарителя °C -25,0 -24,4 -23,9 -23,4 -22,9 -22,5 -22,1 -21,8
Температура газа на выходе испарителя °C -20,0 -19,4 -18,9 -18,4 -17,9 -17,5 -17,1 -16,8
Средняя температура испарителя °C -29,8 -30,0 -30,1 -30,3 -30,4 -30,6 -30,9 -31,1
Глайд испарителя (выход-вход) K 9,6 11,0 12,4 13,7 15,0 16,3 17,4 18,5
Давление компрессора всасывания бар 1,29 1,39 1,49 1,60 1,70 1,82 1,93 2,05
Давление высвобождения из компрессора бар 19,9 20,9 21,9 22,9 23,9 24,9 25,9 26,9
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 160 147 136 126 117 110 103 96
Перепад давлений по отношению к эталону 54,8% 50,4% 46,6% 43,2% 40,2% 37,5% 35,1% 33,0%
Температура конденсации конденсатора °C 59,1 59,3 59,3 59,2 59,1 58,9 58,6 58,2
Температура начала кипения конденсатора °C 31,5 30,4 29,5 28,6 27,9 27,2 26,7 26,2
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 30,5 29,4 28,5 27,6 26,9 26,2 25,7 25,2
Средняя температура конденсатора °C 45,3 44,8 44,4 43,9 43,5 43,0 42,6 42,2
Гланд конденсатора (вход-выход) K 27,6 28,8 29,8 30,6 31,2 31,6 31,9 32,0
Таблица 31
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744 и 45% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 0/45/55 2/45/53 4/45/51 6/45/49 8/45/47 10/45/45 12/45/43 14/45/41
COP (нагрев) 2,01 2,06 2,10 2,13 2,15 2,18 2,19 2,21
COP по отношению к эталону 95,1% 97,5% 99,5% 101,0% 102,2% 103,2% 104,0% 104,7%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 719 796 876 960 1047 1138 1231 1328
Нагревательная способность по отношению к эталону 81,8% 90,6% 99,7% 109,3% 119,2% 129,5% 140,1% 151,1%
Критическая температура °C 107,28 103,69 100,30 97,09 94,06 91,17 88,43 85,83
Критическое давление бар 36,72 37,31 37,90 38,49 39,10 39,71 40,33 40,95
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 218,8 230,6 241,0 250,1 258,3 265,7 272,4 278,6
Отношение давлений 16,61 16,71 16,71 16,60 16,41 16,16 15,87 15,56
Массовый поток хладагента кг/час 32,9 31,2 29,9 28,8 27.9 27,1 26,4 25,8
Температура высвобождения из
компрессора °C 113,4 117,1 120,6 123,8 126,8 129,5 132,1 134,6
Давление на входе испарителя бар 0,76 0,81 0,86 0,93 0,99 1,07 1,15 1,24
Давление на входе конденсатора бар 11,5 12,5 13,6 14,6 15,7 16,7 17,7 18,8
Температура на входе испарителя °C -29,2 -29,8 -30,3 -31,0 -31,6 -32,3 -33,0 -33,8
Температура конденсации испарителя °C -29,9 -29,5 -29,0 -28,3 -27,7 -27,0 -26,4 -25,7
Температура газа на выходе испарителя °C -24,9 -24,5 -24,0 -23,3 -22,7 -22,0 -21,4 -20,7
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,6 -29,6 -29,7 -29,7 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) К -0,8 0,3 1.4 2,6 3,9 5,3 6,6 8,0
Давление компрессора всасывания бар 0,69 0,75 0,81 0,88 0,95 1,03 1,12 1,21
Давление высвобождения из компрессора бар 11,5 12,5 13,6 14,6 15,7 16,7 17,7 18,8
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 384 333 293 260 233 210 190 173
Перепад давлений по отношению к эталону 131,4% 114,1% 100,3% 89,0% 79,6% 71,8% 65,1% 59,4%
Температура конденсации конденсатора °C 52,8 54,2 55,4 56,4 57,2 57,8 58,3 58,7
Температура начала кипения конденсатора °C 52,6 48,0 44,3 41,2 38,6 36,4 34,6 33,1
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 51,6 47,0 43,3 40,2 37,6 35,4 33,6 32,1
Средняя температура конденсатора ° 52,7 51,1 49,8 48,8 47,9 47,1 46,5 45,9
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,2 6,1 11,1 15,2 18,6 21,4 23,7 25,6
Таблица 32
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1243zf/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744 и 45% R-1243zf
Композиция CO2/R-1234zf/R-1234ze(E), мас.% 16/45/39 18/45/37 20/45/35 22/45/33 24/45/31 26/45/29 28/45/27 30/45/25
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,24 2,25 2,25 2,25 2,26 2,26
COP по отношению к эталону 105,3% 105,8% 106,2% 106,5% 106,7% 106,9% 107,0% 107,1%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1427 1528 1632 1738 1845 1954 2065 2177
Нагревательная способность по отношению к эталону 162,4% 173,9% 185,7% 197,8% 210,0% 222,4% 235,0% 247,7%
Критическая температура °C 83,34 80,98 78,72 76,56 74.49 72,51 70,62 68,80
Критическое давление бар 41,58 42,21 42,84 43,48 44,12 44,76 45,41 46,05
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 284,4 289,8 294,9 299,8 304,4 308,9 313,3 317,5
Отношение давлений 15,23 14,90 14,56 14,23 13,91 13,60 13,30 13,01
Массовый поток хладагента кг/час 25,3 24,8 24,4 24,0 23,7 23,3 23,0 22,7
Температура высвобождения из компрессора °C 137,0 139,3 141,5 143,6 145,7 147,7 149,7 151,7
Давление на входе испарителя бар 1,33 1,42 1,52 1,63 1,73 1,85 1,96 2,08
Давление на входе конденсатора бар 19,8 20,8 21,9 22,9 23,9 24,9 25,8 26,8
Температура на входе испарителя °C -34,6 -35,4 -36,2 -37,0 -37,8 -38,6 -39,4 -40,1
Температура конденсации испарителя °C -25,1 -24,5 -24,0 -23,5 -23,0 -22,6 -22,2 -21,9
Температура газа на выходе испарителя °C -20,1 -19,5 -19,0 -18,5 -18,0 -17,6 -17,2 -16,9
Средняя температура испарителя °C -29,8 -29,9 -30,1 -30,2 -30,4 -30,6 -30,8 -31,0
Глайд испарителя (выход-вход) K 9,4 10,8 12,2 13,5 14,8 16,0 17,1 18,2
Давление компрессора всасывания бар 1,30 1,40 1,50 1,61 1,71 1,83 1,94 2,06
Давление высвобождения из компрессора бар 19,8 20,8 21,9 22,9 23,9 24,9 25,8 26,8
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 159 146 135 125 117 109 102 96
Перепад давлений по отношению к эталону 54,4% 50,1% 46,3% 42,9% 40,0% 37,3% 35,0% 32,8%
Температура конденсации конденсатора °C 59,0 59,1 59,1 59,1 58,9 58,7 58,5 58,2
Температура начала кипения конденсатора °C 31,8 30,6 29,7 28,8 28,1 27,4 26,9 26,4
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 30,8 29,6 28,7 27,8 27,1 26,4 25,9 25,4
Средняя температура конденсатора °C 45,4 44,9 44,4 43,9 43,5 43,1 42,7 42,3
Глайд конденсатора (вход-выход) K 27,2 28,5 29,5 30,3 30,9 31,3 31,6 31,8
Таблица 33
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234ze(E), содержащих 0-14% R-744
Композиция CO2/R-1234ze(E), мас.% 0/100 2/98 4/96 6/94 8/92 10/90 12/88 14/86
COP (нагрев) 1,99 2,05 2,10 2,14 2,16 2,18 2,20 2,21
COP (нагрев) по отношению к эталону 94,4% 97,4% 99,6% 101,3% 102,5% 103,5% 104,3% 104,9%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 615 695 778 864 953 1046 1141 1239
Нагревательная способность по отношению к эталону 70,0% 79,1% 88,6% 98,3% 108,5% 119,0% 129,8% 141,0%
Критическая температура °C 109,89 105,93 102,20 98,69 95,38 92,25 89,29 86,48
Критическое давление бар 36,57 37,34 38,10 38,87 39,63 40,40 41,16 41,92
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 210,2 223,7 235,1 244,8 253,2 260,5 267,2 273,2
Отношение давлений 18,75 18,99 19,05 18,95 18,71 18,39 18,00 17,58
Массовый поток хладагента кг/час 34,2 32,2 30,6 29,4 28,4 27,6 27,0 26,4
Температура высвобождения из компрессора °C 112,8 117,1 121,1 124,7 127,9 131,0 133,8 136,5
Давление на входе испарителя бар 0,65 0,69 0,74 0,80 0,87 0,95 1,03 1,11
Давление на входе конденсатора бар 10,7 11,9 13,1 14,3 15,5 16,7 17,8 19,0
Температура на входе испарителя °C -28,9 -29,6 -30,3 -31,1 -31,9 -32,7 -33,6 -34,5
Температура конденсации испарителя °C -30,3 -29,7 -29,0 -28,3 -27,5 -26,6 -25,8 -25,1
Температура газа на выходе испарителя °C -25,3 -24,7 -24,0 -23,3 -22,5 -21,6 -20,8 -20,1
Средняя температура испарителя °C -29,6 -29,7 -29,7 -29,7 -29,7 -29,7 -29,7 -29,8
Глайд испарителя (выход-вход) K -1,3 -0,1 1,3 2,8 4,4 6,0 7,7 9,4
Давление компрессора всасывания бар 0,57 0,63 0,69 0,75 0,83 0,91 0,99 1,08
Давление высвобождения из компрессора бар 10,7 11,9 13,1 14,3 15,5 16,7 17,8 19,0
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 462 390 336 294 259 231 208 189
Перепад давлений по отношению к эталону 158,3% 133,6% 115,0% 100,5% 88,8% 79,2% 71,3% 64,6%
Температура конденсации конденсатора °C 53,1 55,1 56,7 58,1 59,2 60,0 60,5 60,9
Температура начала кипения конденсатора °C 53,0 47,1 42,6 38,9 36,1 33,8 31,9 30,4
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 52,0 46,1 41,6 37,9 35,1 32,8 30,9 29,4
Средняя температура конденсатора °C 53,1 51,1 49,7 48,5 47,6 46,9 46,2 45,7
Глайд конденсатора (вход-выход) K 0,1 7,9 14,2 19,1 23,1 26,2 28,6 30,6
Таблица 34
Теоретические данные о рабочих характеристиках выбранных смесей R-744/R-1234ze(E), содержащих 16-30% R-744
Композиция CO2/R-1234ze(E), мас.% 16/84 18/82 20/80 22/78 24/76 26/74 28/72 30/70
COP (нагрев) 2,22 2,23 2,23 2,24 2,24 2,24 2,24 2,24
COP (нагрев) по отношению к эталону 105,4% 105,7% 106,0% 106,2% 106,3% 106,3% 106,3% 106,2%
Объемная нагревательная способность при всасывании кДж/м3 1339 1441 1545 1650 1756 1862 1969 2076
Нагревательная способность по отношению к эталону 152,4% 164,0% 175,8% 187,7% 199,8% 211,9% 224,1% 236,3%
Критическая температура °C 83,81 81,28 78,87 76,57 74,38 72,28 70,28 68,37
Критическое давление бар 42,68 43,44 44,20 44,96 45,72 46,47 47,23 47,98
Изменение энтальпии конденсатора кДж/кг 278,7 283,9 288,9 293,6 298,1 302,5 306,8 311,0
Отношение давлений 17,15 16,72 16,29 15,88 15,49 15,12 14,77 14,44
Массовый поток хладагента кг/час 25,8 25,4 24,9 24,5 24,2 23,8 23,5 23,1
Температура высвобождения из компрессора °C 139,0 141,4 143,8 146,1 148,4 150,6 152,9 155,1
Давление на входе испарителя бар 1,20 1,29 1,39 1,49 1,60 1,70 1,81 1,92
Давление на входе конденсатора бар 20,1 21,2 22,3 23,3 24,4 25,4 26,5 27,5
Температура на входе испарителя °C -35,5 -36,5 -37,6 -38,7 -39,7 -40,8 -41,9 -42,9
Температура конденсации испарителя °C -24,4 -23,7 -23,1 -22,5 -22,0 -21,6 -21,2 -20,9
Температура газа на выходе испарителя °C -19,4 -18,7 -18,1 -17,5 -17,0 -16,6 -16,2 -15,9
Средняя температура испарителя °C -29,9 -30,1 -30,3 -30,6 -30,9 -31,2 -31,5 -31,9
Глайд испарителя (выход-вход) K 11,2 12,9 14,5 16,2 17,7 19,2 20,7 22,0
Давление компрессора всасывания бар 1,17 1,27 1,37 1,47 1,57 1,68 1,79 1,90
Давление высвобождения из компрессора бар 20,1 21,2 22,3 23,3 24,4 25,4 26,5 27,5
Перепад давлений в линии всасывания Па/м 172 157 145 134 125 116 109 102
Перепад давлений по отношению к эталону 58,8% 53,9% 49,7% 45,9% 42,7% 39,8% 37,2% 35,0%
Температура конденсации конденсатора °C 61,2 61,2 61,2 61,0 60,8 60,4 60,0 59,5
Температура начала кипения конденсатора °C 29,1 28,0 27,1 26,3 25,7 25,1 24,6 24,1
Температура жидкости на выходе из конденсатора °C 28,1 27,0 26,1 25,3 24,7 24,1 23,6 23,1
Средняя температура конденсатора °C 45,1 44,6 44,1 43,7 43,2 42,7 42,3 41,8
Глайд конденсатора (вход-выход) K 32,1 33,2 34,1 34,7 35,1 35,3 35,4 35,3

В итоге настоящее изобретение предлагает новые композиции, которые демонстрируют неожиданное сочетание преимущественных свойств, включая хорошую холодопроизводительность, низкую воспламеняемость, низкий GWP и/или смешиваемость со смазывающими веществами, по сравнению с существующими хладагентами, такими как R-134a, и предлагаемым хладагентом R-1234yf.

Настоящее изобретение определяется следующей далее формулой изобретения.

1. Композиция для передачи тепла, содержащая:
(i) примерно от 10 примерно до 95 мас.% транс-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze(E));
(ii) примерно от 2 примерно до 30 мас.% диоксида углерода (R-744) и
(iii) примерно от 3 примерно до 60 мас.% третьего компонента, выбранного из 2,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234yf), 3,3,3-трифторпропена (R-1243zf) и их смеси, где, если R-1234yf присутствует, композиция содержит примерно от 6 примерно до 40 мас.% R-1234yf.

2. Композиция по п. 1, содержащая примерно от 4 примерно до 30 мас.% R-744, предпочтительно примерно от 4 примерно до 28 мас.% R-744, или примерно от 8 примерно до 30 мас.%, или примерно от 10 примерно до 30 мас.% R-744.

3. Композиция по п. 1, содержащая примерно до 50 мас.% третьего компонента.

4. Композиция по п. 1, которая имеет критическую температуру больше примерно чем 65°С, предпочтительно больше примерно чем 70°С.

5. Композиция по п. 1, где третий компонент содержит R-1234yf, предпочтительно примерно от 4 примерно до 60% мас. R-1234yf.

6. Композиция по п. 5, содержащая примерно от 10 примерно до 92 мас.% R-1234ze(E), примерно от 4 примерно до 30 мас.% R-744 и примерно от 4 примерно до 60 мас.% R-1234yf.

7. Композиция по п. 6, содержащая примерно от 22 примерно до 84 мас.% R-1234ze(E), примерно от 10 примерно до 28 мас.% R-744 и примерно от 6 примерно до 50 мас.% R-1234yf.

8. Композиция по п. 6, содержащая примерно от 14 примерно до 86 мас.% R-1234ze(E), примерно от 4 примерно до 26 мас.% R-744 и примерно от 10 примерно до 60 мас.% R-1234yf или содержащая примерно от 32 примерно до 88 мас.% R-1234ze(E), примерно от 8 примерно до 28 мас.% R-744 и примерно от 4 примерно до 40 мас.% R-1234yf.

9. Композиция по п. 1, где третий компонент содержит R-1243zf, предпочтительно примерно от 4 примерно до 60% мас. R-1243zf.

10. Композиция по п. 9, содержащая примерно от 20 примерно до 92% мас. R-1234ze(E), примерно от 4 примерно до 30 мас.% R-744 и примерно от 4 примерно до 50 мас.% R-1243zf.

11. Композиция по п. 10, содержащая примерно от 32 примерно до 88 мас.% R-1234ze(E), примерно от 6 примерно до 28 мас.% R-744 и примерно от 6 примерно до 40 мас.% R-1243zf.

12. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в основном состоящая из R-1234ze(E), R-744 и третьего компонента.

13. Композиция по п. 1, дополнительно содержащая пентафторэтан (R-125).

14. Композиция по любому из пп. 1-11 или 13, которая является менее воспламеняемой, чем R-1234yf сам по себе или R-1243zf сам по себе.

15. Композиция по п. 14, которая имеет:
(a) более высокий предел воспламеняемости;
(b) более высокую энергию зажигания и/или
(c) более низкую скорость распространения пламени
по сравнению с R-1234yf самим по себе или R-1243zf самим по себе.

16. Композиция по любому из пп. 1-11 или 13, которая имеет фторное отношение (F/(F+H)) примерно от 0,42 примерно до 0,7, предпочтительно примерно от 0,44 примерно до 0,67.

17. Композиция по любому из пп. 1-11 или 13, которая является невоспламеняемой.

18. Композиция по любому из пп. 1-15 или 17, дополнительно содержащая смазывающее вещество.

19. Композиция по п. 18, где смазывающее вещество выбирают из минерального масла, силиконового масла, полиалкилбензолов (РАВ), сложных полиоловых эфиров (РОЕ), полиалкиленгликолей (PAG), сложных эфиров полиалкиленгликоля (сложных эфиров PAG), простых поливиниловых эфиров (PVE), поли(альфа-олефинов) и их сочетаний.

20. Композиция по п. 18, дополнительно содержащая стабилизатор.

21. Композиция по п. 20, где стабилизатор выбирают из соединений на основе диена, фосфатов, фенольных соединений и эпоксидов и их смесей.

22. Композиция по любому из пп. 1-11 или 13, дополнительно содержащая замедлитель горения.

23. Композиция по п. 22, где замедлитель горения выбирают из группы, состоящей из три(2-хлорэтил)фосфата, (хлорпропил)фосфата, три(2,3-дибромпропил)фосфата, три(1,3-дихлорпропил)фосфата, диаммония фосфата, различных галогенированных ароматических соединений, оксида сурьмы, тригидрата алюминия, поливинилхлорида, фторированного йодуглерода, фторированного бромуглерода, трифторйодметана, перфторалкиламинов, бром-фторалкиламинов и их смесей.

24. Устройство для передачи тепла, содержащее композицию по любому из пп. 1-23.

25. Применение композиции по любому из пп. 1-23 в устройстве для передачи тепла.

26. Устройство для передачи тепла по п. 24, которое представляет собой холодильное устройство.

27. Устройство для передачи тепла по п. 26, которое выбирают из группы, состоящей из автомобильных систем кондиционирования воздуха, жилых систем кондиционирования воздуха, коммерческих систем кондиционирования воздуха, жилищных холодильных систем, жилищных морозильных систем, промышленных холодильных систем, промышленных морозильных систем, чиллерных систем кондиционирования воздуха, чиллерных холодильных систем и коммерческих или жилищных систем тепловых насосов, предпочтительно устройство для передачи тепла представляет собой автомобильную систему кондиционирования воздуха.

28. Устройство для передачи тепла по п. 26 или 27, которое содержит компрессор.

29. Продувочный агент, содержащий композицию по любому из пп. 1-23.

30. Пенообразующая композиция, содержащая один или несколько компонентов, способных образовывать пену, и композицию по любому из пп. 1-23, где один или несколько компонентов, способных образовывать пену, выбирают из полиуретанов, термопластичных полимеров и смол, таких как полистирольные и эпоксидные смолы, и их смесей.

31. Пена, содержащая композицию по любому из пп. 1-23.

32. Распыляемая композиция, содержащая материал, который должен распыляться, и пропеллент, содержащий композицию по любому из пп. 1-23.

33. Способ охлаждения изделия, который включает конденсацию композиции по любому из пп. 1-23, а затем испарение композиции вблизи изделия, которое должно охлаждаться.

34. Способ нагревания изделия, который включает конденсацию композиции по любому из пп. 1-23 вблизи изделия, которое должно нагреваться, а затем испарение композиции.

35. Способ экстракции вещества из биологической массы, включающий контактирование биологической массы с растворителем, содержащим композицию по любому из пп. 1-23, и отделение вещества от растворителя.

36. Способ очистки изделия, включающий контактирование изделия с растворителем, содержащим композицию по любому из пп. 1-23.

37. Способ экстракции материала из водного раствора или из измельченной твердой матрицы, включающий контактирование водного раствора или матрицы с растворителем, содержащим композицию по любому из пп. 1-23, и отделение материала от растворителя.

38. Устройство для генерирования механической энергии, содержащее композицию по любому из пп. 1-23.

39. Устройство для генерирования механической энергии по п. 38, которое адаптируется для использования цикла Рэнкина или его модификации для генерирования работы из тепла.

40. Способ модернизации устройства для передачи тепла, включающий стадию удаления R-134a, R-152a, R-1234yf, R-22, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R-407D, R-407E, R-407F, R-507 или R-404A и введение композиции по любому из пп. 1-23.

41. Способ по п. 40, где устройство для передачи тепла представляет собой холодильное устройство.

42. Способ по п. 41, где устройство для передачи тепла представляет собой систему кондиционирования воздуха.

43. Способ уменьшения воздействия на окружающую среду, возникающего из-за работы продукта, содержащего соединение или композицию, который включает замену, по меньшей мере частично, R-134a, R-152a, R-1234yf, R-22, R-410A, R-407A, R-407B, R-407C, R-407D, R-407E, R-407F, R-507 или R-404A композицией по любому из пп. 1-23.

44. Способ получения композиции по любому из пп. 1-23 и/или устройства для передачи тепла по любому из пп. 24 или 26-28, где композиция или устройство для передачи тепла содержит R-134a, который включает введение R-1234ze(E), R-744, третьего компонента и, необязательно, R-125, смазывающего вещества, стабилизатора и/или замедлителя горения в устройство для передачи тепла, содержащее существующую текучую среду для передачи тепла, которая представляет собой R-134a.

45. Способ по п. 44, включающий стадию удаления, по меньшей мере, некоторой части существующего R-134a из устройства для передачи тепла перед введением R-1234ze(E), R-744, третьего компонента и, необязательно, R-125, смазывающего вещества, стабилизатора и/или замедлителя горения.

46. Способ по п. 43, где продукт выбирают из устройства для передачи тепла, продувочного агента, пенообразующей композиции, распыляемой композиции, растворителя или устройства для генерирования механической энергии.

47. Способ по п. 46, где продукт представляет собой устройство для передачи тепла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплообменной композиции, которая может быть использована для замены существующих хладагентов, которые должны иметь пониженный потенциал глобального потепления (ПГП).

Изобретение относится к области теплопередающих композиций. Теплопередающая композиция содержит по существу из от около 60 до около 85 мас.% транс-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze(E)) и от около 15 до около 40 мас.% фторэтана (R-161).

Изобретение относится к композициям, содержащим 2,3,3,3-тетрафторпропен, применяемым в качестве теплопередающей жидкости. Описывается применение композиции, содержащей от 10 до 90 мас.

Изобретение относится к композициям, содержащим 2,3,3,3-тетрафторпропен, и их применению в качестве жидких теплоносителей, агентов расширения, растворителей и аэрозолей.
Изобретение относится к теплопередающей композиции, содержащей E-1,3,3,3-тетрафторпроп-1-ен (R1234ze(E)), 3,3,3 трифторпропен (R-1243zf) и дифторметан (R32). Описывается использование указанной композиции в теплообменнике, в составе вспениваемой композиции, распыляемой композиции, для охлаждения или нагрева изделия, в способах очистки или экстракции материалов, снижения воздействия на окружающую среду продукта эксплуатации существующего хладагента.

Изобретение относится к вариантам композиции для передачи тепла. Один из вариантов композиции содержит (i) от около 20 до около 90% масс.

Изобретение относится к теплопередающим составам, используемым в системах охлаждения и теплопередающих устройствах. Теплопередающий состав содержит транс-1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze(E)), дифторметан (R-32) и 1,1-дифторэтан (R-152a) в качестве хладагентов.

Изобретение относится к смесевому растворителю, включающему перхлорэтилен. Растворитель характеризуется тем, что для расширения температурного диапазона использования в него дополнительно введен четыреххлористый углерод при следующем соотношении компонентов (мас.%): перхлорэтилен - 33,00…45,00, четыреххлористый углерод - 55,00…67,00.
Изобретение относится к невоспламеняющимся композициям, включающим фторированное соединение, представляющее собой 1,1,1,3,3-пентафторбутан, 1,2-дихлорэтилен и эффективное количество стабилизатора фторированного соединения или 1,2-дихлорэтилена, где количество стабилизатора составляет меньше чем 0,5% масс.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к разработке неполярных смесевых растворителей жиров, масел, смазок. .

Изобретение относится к теплообменной композиции, которая может быть использована для замены существующих хладагентов, которые должны иметь пониженный потенциал глобального потепления (ПГП).

Настоящее изобретение относится к маслу для холодильных машин, содержащему сложный эфир, полученный этерификацией только смеси многоатомного спирта и жирной кислоты, содержащей по меньшей мере одну жирную кислоту С4-С6 и по меньшей мере одну разветвленную жирную кислоту С7-С9, где молярное отношение по меньшей мере одной жирной кислоты С4-С6 и по меньшей мере одной разветвленной жирной кислоты С7-С9 в смеси жирных кислот составляет между 15:85 и 90:10, по меньшей мере одна жирная кислота С4-С6 включает 2-метилпропановую кислоту, и общее количество по меньшей мере одной жирной кислоты С4-С6 и разветвленной жирной кислоты С7-С9 в смеси жирных кислот составляет по меньшей мере 20 мольных %.

Изобретение относится к азеотропоподобным композициям, способам и системам, имеющим множество применений, более точно к применению азеотропоподобных композиций, включающих эффективные количества цис-1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена и другое вещество, выбранное из группы, включающей воду, фторкетоны, спирты, гидрохлорфторолефины и сочетания двух или более из них.

Изобретение относится к области жидких теплоносителей, в частности к новым ионным жидкостям с силоксановым фрагментом в составе катиона. Предложены ионные жидкости общей формулы (I), где R = алкил или фенил; X = 1,2-диметилимидазолий, N-метилпирролидиний или триалкиламмоний, в качестве теплоносителей. Технический результат - предложенные ионные жидкости имеют более низкое давление насыщенных паров (ниже 10-4 мм рт.ст.) в области высоких температур (~200°C) по сравнению с другими известными теплоносителями, что обеспечивает их взрывобезопасность и значительно меньшую испаряемость в условиях динамического вакуума и открытого космического пространства.
Изобретение относится к теплопередающей композиции, включающей транс-1,3,3,3-тетрафторпропен (R-1234ze(E)), фторэтан (R-161) и третий компонент, выбранный из дифторметана (R-32) и/или 1,1-дифторэтана (R-152a).

Изобретение относится к области теплопередающих композиций. Теплопередающая композиция содержит по существу из от около 60 до около 85 мас.% транс-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze(E)) и от около 15 до около 40 мас.% фторэтана (R-161).

Изобретение относится к композициям, содержащим 2,3,3,3-тетрафторпропен, применяемым в качестве теплопередающей жидкости. Описывается применение композиции, содержащей от 10 до 90 мас.

Изобретение относится к теплообменным композициям, используемым в системах охлаждения и теплопередающих устройствах. Теплообменная композиция включает, по меньшей мере, приблизительно 45 мас.% транс-1,3,3,3-тетрафторпропена (R-1234ze(E)), до приблизительно 10 мас.% двуокиси углерода (R-744) и от приблизительно 2 до приблизительно 50 мас.% 1,1,1,2-тетрафторэтана (R-134a).

Изобретение относится к композициям, способам и системам, используемым во многих областях, включая в частности системы теплопереноса, например системы охлаждения, пенообразователи, пенные композиции, пены и изделия, включающие пены или изготовленные из пены, способы получения пен, в том числе и однокомпонентных, аэрозоли, пропелленты, очищающие композиции.

Изобретение относится к композициям, содержащим 2,3,3,3-тетрафторпропен, и их применению в качестве жидких теплоносителей. Описывается применение трехкомпонентной композиции 2,3,3,3-тетрафторпропена в качестве теплопередающей текучей среды в холодильных системах вместо смеси R-410A.

Изобретение относится к теплообменной композиции, которая может быть использована для замены существующих хладагентов, которые должны иметь пониженный потенциал глобального потепления (ПГП).
Наверх