用于高温热泵应用的低GWP流体制造技术

本申请涉及用于高温热泵应用的低GWP流体。本发明专利技术部分地涉及传热组合物和相关的系统和方法，该组合物包括：选自HFO

【技术实现步骤摘要】
用于高温热泵应用的低GWP流体
[0001]相关申请的交叉引用本申请是申请日为2014年3月14日、申请号为202010818546.3、名称为"用于高温热泵应用的低GWP流体"的专利技术专利申请的分案申请。申请号为202010818546.3的申请是申请日为2014年3月14日、申请号为 201410094258.2、名称为"用于高温热泵应用的低GWP流体"的专利技术专利申请的分案申请。本申请要求2013年3月14日申请的美国临时申请系列No. 61/783,787的优先权，其全部内容以引证方式结合在本文中。


[0002]本专利技术涉及用于传热应用的组合物、方法和系统，其特别有益于中或高温热泵应用，尤其是在传热和/或制冷剂组合物方面，替代制冷剂CFC
‑
114，用于加热和冷却应用，还涉及改型的中或高温热泵系统。本专利技术还包括为这种新型传热和/或制冷液而设计的新系统。

技术介绍

[0003]通过热力循环，高温热泵已经用于将低品位的热能，例如，来源于空气、土壤、地表水或地下水、地热能、太阳能以及工业余热和工艺液流的热能，升级为高品位的热能。热泵系统带有压缩机，其将能量传递给低品位的热流。热泵系统使用工作流体，即制冷剂，经过热力循环，促进热量的产生和传导。热泵系统已经用于加热和冷却目的。
[0004]历史上，使用氯氟烃，例如，三氯氟甲烷(CFC
‑
11)、1,1,2
‑
三氯三氟乙烷(CFC
‑
113)和1,2
‑
二氯
‑
1,1,2,2
‑
四氟乙烷(CFC
‑
114)作为热泵、冰箱及其它加热/冷却装置和机械的工作流体。由于上述工作流体表现出的升高水平的臭氧消耗潜势(ODP)和全球变暖潜能(GWP)，很大程度上已经不再使用上述工作流体。
[0005]在加热和冷却应用中，氯氟烃已经被表现出更低ODP和GWP的其它工作流体替代，例如氢氯氟烃和氢氟烃。这种工作流体包括氯二氟甲烷(R
‑
22)、R
‑
407C、R
‑
410A、R
‑
245fa和1,1,1,2
‑
四氟乙烷(R
‑
134a)。R
‑
407C是二氟甲烷(R
‑
32)、2
‑
氯
‑
1,1,1,2
‑
四氟乙烷(R
‑
124)、R
‑
134a、1
‑
氯
‑
1,1
‑
二氟乙烷(R142b)的掺合物。R
‑
410A是R
‑
22和五氟乙烷(R
‑
125)的掺合物。
[0006]在中至高加热温度下，这种替代的工作流体不能提供氯氟烃工作流体所能提供的相同操作范围。人们特别感兴趣的是中
‑
高温，即，冷凝温度为70℃至100℃，以及高温，即，冷凝温度高于100℃。例如，对于R22、R407c和R410A，最高冷凝温度是65℃。对于R134a，可达到的最高冷凝温度是73℃。当冷凝温度超出该限制时，循环性能恶化，并且由于过度的排出压力和温度(从压缩机中排出)，出现故障的危险增加。
[0007]人们希望具有一种工作流体，其表现出低ODP和GWP，在中温和高温范围内，特别是在70℃至100℃的中
‑
高冷凝温度范围内，或在高于100℃的高冷凝温度范围下，能够提供出色的热性能。进一步希望有一种工作流体，它可用于热泵系统和其它加热/冷却机械，例如，空调系统和冷却器。
(还称为HFO
‑
1234ze(E))分别描述的是顺式和反式形式的1,1,1,3
‑
四氟丙烯。因此，术语“HFO
‑
1234ze”在其范围内包括顺式HFO
‑
1234ze、反式HFO
‑
1234ze以及这些的所有组合和混合物。在某些优选方面，HFO
‑
1234ze包括反式HFO
‑
1234ze(即HFO
‑
1234zd(E))、基本上由反式HFO
‑
1234ze组成或由反式HFO
‑
1234ze组成。
[0014]本文使用的术语HFO
‑
1233zd一般指的是1
‑
氯
‑
3,3,3
‑
三氟丙烯，与它是否是顺式或反式无关。本文使用的术语“顺式HFO
‑
1233zd”(还称为HFO
‑
1233zd(Z))和“反式HFO
‑
1233zd”(还称为HFO
‑
1233zd(E))分别描述的是顺式和反式形式的1
‑
氯
‑
3,3,3
‑
三氟丙烯。因此，术语“HFO
‑
1233zd”在其范围内包括顺式HFO
‑
1233zd、反式HFO
‑
1233zd以及这些的所有组合和混合物。在某些优选方面，HFO
‑
1234ze包括反式HFO
‑
1233zd、基本上由反式HFO
‑
1233zd组成或由反式HFO
‑
1233zd组成。
[0015]本专利技术还提供了使用本专利技术组合物的方法和系统，包括传热的方法和系统，替代现有传热系统中的现有传热流体的方法和系统，以及选择按照本专利技术的传热流体来替代一种或多种现有传热流体的方法。同时，在某些实施方案中，本专利技术的组合物、方法和系统可用于替代任何已知的传热流体，在进一步的和某些情况下的优选实施方案中，本申请的组合物可以用作CFC
‑
114的替代品，特别但不仅仅用于中至高温热泵系统。
[0016]基于本文提供的公开内容，其它实施方案和优点对本领域技术人员是容易显而易见的。
具体实施方式
[0017]CFC
‑
114通常用于制冷剂和热泵系统，特别是中至高加热温度的热泵系统。据估计，它的全球变暖潜势(GWP)为10,000，远远高于目标或要求。申请人已经发现，本专利技术的组合物特别和意想不到地满足对用于这种应用的新组合物的需要，特别但不仅仅是热泵系统，尤其是那些热泵系统，其具有中至高加热温度，对环境的影响得到改善，同时提供其它重要的性能特征，例如但不限于：容量、效率、滑移（glide）、燃烧性和毒性。在优选实施方案中，本专利技术的组合物提供了当前用于这种应用的工作流体(特别且优选CFC
‑
114)的备选和/或替代品，其同时具有更低的GWP值，并且在这种系统中，其容量与CFC
‑
114非常匹配。
[0018]传热组合物本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.传热组合物，其含有∶大约60%至大约95%重量的第一组合物，所述第一组合物选自HFO
‑
1233zd、HFC
‑
245fa和这些的组合；和大约5%至大约40%重量的第二组合物，所述第二组合物选自HFO
‑
1234ze、HFC
‑
134a和这些的组合；条件是，该组合物具有下列的一个或多个∶(1)在高温热泵系统中，相对于CFC
‑
114，容量为大约90%至大约110%；(2)在高温热泵系统中，相对于CFC
‑
114，COP为至少大约95%；或(3)在高温热泵系统中，滑移低于大约3℃。2.权利要求1的传热组合物，其中所述组分(a)包括HFO
‑
1233zd(E)。3.权利要求2的传热组合物，其包括大约60 wt.%至大约85 wt.%的HFO
‑
1233zd，以及大约15 wt.%至大约40 wt.%的HFO
‑
1234ze。4.权利要求2的传热组合物，其包括大约60 wt.%至大约85 wt.%的HFO
‑
1233zd，以及大约15 wt.%至大约40 wt.%的HFC
‑
134a。5.权利要求2的传热组合物，其包括大约70 wt.%至大约85 wt.%的HFO
‑
1233zd，以及大约15 wt.%至大约30 wt.%的HFC
‑
134a。6.权利要求1的传热组合物，其中所述组分(a)包括HFC
‑
245fa。7.权利要求6的传热组合物，其包括大约60 wt.%至大约87 wt.%的HFC
‑
245fa，以及大约13 wt.%至大约40 wt.%的HFO
‑
1234ze。8.权利要求6的传热组合物，其包括大约60 wt.%至大约87 wt.%的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：