本發(fā)明涉及高效、低全球變暖潛勢(“低gwp”)制冷劑，并且涉及空調(diào)和/或制冷系統(tǒng)以及用于提供冷卻的方法，具體包括復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，其是安全且有效的。

背景技術(shù)：

1、制冷工業(yè)正面臨著越來越大的壓力(由于法規(guī)變動或其他原因)，需要用低全球變暖潛勢(gwp)制冷劑(諸如具有低于150的gwp的制冷劑)替換高gwp制冷劑(諸如r134a和r404a)。這在使用大量制冷劑的商業(yè)制冷系統(tǒng)中尤其重要。

2、過去的一種方法是使用低gwp制冷劑，諸如二氧化碳(r744)和烴制冷劑。然而，迄今已使用的此類方法可能會遭受顯著的安全和財務(wù)缺點，諸如：系統(tǒng)能量效率差，導(dǎo)致運行成本增加；系統(tǒng)復(fù)雜性高，導(dǎo)致初始系統(tǒng)成本高；系統(tǒng)可維護性和可靠性低，導(dǎo)致維護成本高；以及系統(tǒng)易燃性高。根據(jù)現(xiàn)有布置的包括高度易燃制冷劑的系統(tǒng)是特別不利的，因為它們可導(dǎo)致不良的安全性水平；可能與法規(guī)碼限制沖突；并且可增加制冷系統(tǒng)操作者和制造商的責任?？紤]到許多商業(yè)制冷應(yīng)用(諸如超級市場冰箱、冷凍機和冷陳列柜)是公眾能夠接觸的，并且通常在人口密集的空間中操作，因此安全性是特別令人關(guān)注的問題。

3、因此，申請人已經(jīng)認識到，制冷工業(yè)繼續(xù)需要安全、穩(wěn)健和可持續(xù)的方法來減少可與現(xiàn)有技術(shù)一起使用的高gwp制冷劑的使用。

4、圖1a示出了一種此類在先前使用的方法。圖1a示出了通常用于超級市場中的商業(yè)制冷的制冷系統(tǒng)100。系統(tǒng)100是直接膨脹系統(tǒng)，其經(jīng)由中溫制冷回路110和低溫制冷回路120提供中溫和低溫制冷兩者。

5、在圖1a中標記為100的典型先前配置中，中溫制冷回路110具有r134a作為其制冷劑。中溫制冷回路110提供中溫冷卻并且經(jīng)由熱交換器130移除低溫制冷回路120的廢熱。中溫制冷回路110在頂板140、機房141與銷售區(qū)142之間延伸。另一方面，低溫制冷回路120具有r744作為其制冷劑。低溫制冷回路120在機房141與銷售區(qū)142之間延伸?？捎玫兀缟衔乃懻?，r744具有低gwp。

6、然而，雖然圖1a中公開的類型的制冷系統(tǒng)可能夠提供良好的效率水平，但是申請人已經(jīng)認識到這種類型的系統(tǒng)具有至少兩個主要缺點：第一，此類系統(tǒng)使用高gwp制冷劑r134a(r134a具有約1300的gwp)；第二，盡管此類系統(tǒng)的低溫部分使用低gwp制冷劑r744，但是該制冷劑表現(xiàn)出上述許多缺點，包括顯著的安全和財務(wù)缺點。

7、此外，在特定的制冷應(yīng)用中，有必要冷卻制品，但不使那些制品暴露于低于特定溫度(諸如水的凝固點)的溫度。例如，在超市環(huán)境中，通常將特定產(chǎn)品保持在相對于環(huán)境降低的溫度處，但同時將該產(chǎn)品冷卻到低于水的凝固點是不利的，特別是因為優(yōu)選的冷卻方法包括用潮濕的環(huán)境空氣間接冷卻。對于這些應(yīng)用，沿著蒸發(fā)器具有低于水的凝固點的制冷劑溫度也是不利的，因為它們將導(dǎo)致霜積聚，并因此需要對設(shè)備除霜。避免霜積聚是那些應(yīng)用中的重要方面。類似地，飲料(包括水等)的冷卻也應(yīng)在避免將此類產(chǎn)品暴露于低于水的凝固點的溫度的條件下進行，因為在銷售時不希望冷凍此類產(chǎn)品。為了方便起見，申請人在本文中將此類應(yīng)用、方法和系統(tǒng)稱為“非冷凍”應(yīng)用、方法和系統(tǒng)。

8、特定單組分氟碳化合物，包括氯氟烴(“cfc”)、氫氯氟烴(“hcfc”)、以及氫氟烯烴(“hfo”)，已經(jīng)用于“無霜”應(yīng)用中，其中沿蒸發(fā)器的制冷劑溫度必須保持在水的凝固點以上，使得霜不會積聚在旋管表面上，因此不需要除霜。在此類制冷應(yīng)用、系統(tǒng)和方法中，使用單組分流體迄今為止一直被視為特別理想的，因為此類流體的飽和溫度在恒壓下流體蒸發(fā)時不會發(fā)生變化。這是高度期望的，因為其允許系統(tǒng)或方法被設(shè)計成具有沿著蒸發(fā)器的制冷劑溫度，該制冷劑溫度在蒸發(fā)過程期間保持基本上恒定，且在水的冷凍溫度以上，假設(shè)當制冷劑流過蒸發(fā)器時幾乎沒有或沒有壓降。此外，產(chǎn)品應(yīng)用通常還需要在空氣與制冷劑之間的小的溫差，以減少空氣的除濕，并隨后去除水分含量和產(chǎn)品的質(zhì)量損失。在此類應(yīng)用中，選擇特定的制冷劑時，小溫差和避免霜形成的要求以及蒸發(fā)器在出口處具有一定正過熱度的需要可能很重要。過熱度等于或低于零(即制冷劑不過熱)可導(dǎo)致冷卻能力、效率的降低和潛在的壓縮機故障。術(shù)語“過熱度”或簡稱“過熱”是指制冷劑在蒸發(fā)器出口處的溫度上升至制冷劑的飽和蒸氣溫度(或露點溫度)以上。

9、這在圖1b中以舉例的方式示出，圖中以示意性的形式表示典型的超市產(chǎn)品冷卻柜(cooling?case)。通常，如圖1所示，通過使空氣從柜102的外部和再循環(huán)空氣104穿過蒸發(fā)器旋管106的熱交換表面，將冷卻的、含濕氣的空氣提供至展示柜的產(chǎn)品展示區(qū)，該蒸發(fā)器旋管設(shè)置在展示柜內(nèi)的區(qū)域，該區(qū)域通常與產(chǎn)品展示區(qū)分開(或至少不被消費者看到)但靠近產(chǎn)品展示區(qū)。蒸發(fā)器106具有單組分制冷劑入口108和單組分制冷劑出口110。還使用循環(huán)風扇114。在上述類型的系統(tǒng)中，非常期望制冷系統(tǒng)中的冷卻空間112沿著蒸發(fā)器具有總是或基本上總是高于一定水平的制冷劑溫度。例如，在許多應(yīng)用諸如產(chǎn)品的制冷中，展示柜中空氣的最小排放(出口)溫度被設(shè)計成約2℃至3℃，以便提供安全裕度，用于避免具有低于水的凝固點的冷卻空間或冷卻制品。此外，為了最小化水分從空氣中的去除及隨后的產(chǎn)品干燥(質(zhì)量損失)，空氣出口與制冷劑之間的溫差需要很小，通常為2℃至3℃。與這些應(yīng)用的蒸發(fā)器需要約3℃至約5℃的過熱度的事實相結(jié)合，這將對制冷劑的可允許的蒸發(fā)器滑移施加約束，使得蒸發(fā)溫度保持在水的凝固點以上，并且因此霜不會積聚。

10、本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會知道，這兩個所期望的結(jié)果迄今為止一直很難提供制冷劑，該制冷劑是不同單組分制冷劑的多組分共混物。

11、在本發(fā)明之前，如上所述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已在具有低溫敏感度的此類應(yīng)用中，主要使用單組分制冷劑，諸如hfc-134a，且避免了制冷劑共混物，因為共混物一般在蒸發(fā)時經(jīng)歷沸點溫度的顯著變化，這迄今為止被認為是能夠確定具有用于此類體系中的正確特性平衡的共混物的主要障礙。

12、另一方面，申請人已經(jīng)認識到，在許多應(yīng)用中，也難以確定具有全套特性的單組分流體，該全套特性使得單組分流體在上述類型的應(yīng)用中具有特定的優(yōu)點。例如，在許多重要的應(yīng)用中，必須確定同時具有以下的制冷劑：(1)具有可行的滑移，即滑移小于4.5℃，優(yōu)選地低于約4℃，并且甚至更優(yōu)選地低于約3℃，以避免霜形成并且能夠保持通常的過熱度，例如約3℃至約5℃；(2)不可燃(a1類)或僅輕微易燃(a2l類)；(3)具有低毒性或基本無毒性；(4)具有低全球變暖潛勢(gwp)(例如小于約150)；以及(5)具有與特定應(yīng)用(尤其是在中溫熱傳遞系統(tǒng)中，并且甚至更優(yōu)選地在無霜或低霜中溫制冷系統(tǒng)中)的需要相匹配的熱傳遞和其他特性(諸如化學穩(wěn)定性)。雖然在許多情況下使用單組分制冷劑能夠滿足項(1)、項(2)和項(3)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已發(fā)現(xiàn)，迄今為止難以(如果不是不可能)找到不僅滿足項(1)、項(2)和項(3)而且滿足項(4)至項(5)中的大多數(shù)制冷劑和優(yōu)選所有的制冷劑(無論是單組分還是其他組分)。此處，不可燃物質(zhì)將由ashrae分類為“1”類，并且低毒性物質(zhì)將由ashrae標準34-2016分類為“a”類。根據(jù)ashrae標準34-2016，將不可燃且低毒性的物質(zhì)分類為“a1”。

13、例如，雖然迄今為止hfc-134a已用于特定非冷凍應(yīng)用，但是其不能滿足例如低gwp要求(上文項5)，因為hfc-134a具有約1300的gwp。

14、申請人以與公認的思維相反的方式進行，并且發(fā)現(xiàn)了意想不到的且有利的結(jié)果。例如，申請人已發(fā)現(xiàn)，如下文所詳述，包括仔細選擇的組分組合的特定共混物可具有有利但意料不到的不可燃性組合，同時具有優(yōu)異的熱傳遞特性、低gwp(例如，低于約150的gwp)、低毒性或無毒性、化學穩(wěn)定性和潤滑劑相容性等等。此外，申請人已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的制冷劑組合物特別有利地用于中溫制冷系統(tǒng)，且尤其是用于在期望將冷空氣溫度保持在約0℃以上并避免將被冷卻的空氣暴露于低于約0℃的溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)和/或中溫制冷系統(tǒng)中，以便保護被冷卻的制品不結(jié)霜和/或防止蒸發(fā)器旋管結(jié)霜，由于需要除霜和/或旋管之間的冷卻不一致，這本身可對此類系統(tǒng)的總體效率具有負面影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、申請人已發(fā)現(xiàn)制冷劑組合物、包含制冷劑的熱傳遞組合物、制冷方法和系統(tǒng)(包括復(fù)疊式熱傳遞方法和系統(tǒng))、和/或用于冷卻具有低溫限制的材料(諸如上述低應(yīng)用或非冷凍應(yīng)用)的方法和系統(tǒng)。

2、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

3、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

4、具有約150或更小的gwp的低級制冷劑；和

5、壓縮機；

6、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

7、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括高級制冷劑，該高級制冷劑：(i)具有a1類或a2l類可燃性；并且(ii)在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)；并且(iii)包括至少約77重量％的hfo-1234ze(e)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

8、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)1a。

9、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

10、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

11、(i)具有約150或更低的gwp和a1類或a2l類可燃性的低級制冷劑；和

12、(ii)壓縮機；

13、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

14、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括高級制冷劑，該高級制冷劑：(i)具有a1類可燃性或a2l類可燃性；并且(ii)在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)；并且(iii)包括至少約77重量％的hfo-1234ze(e)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

15、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)1b。

16、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

17、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

18、(iii)具有約150或更低的gwp和a2l類可燃性或a1類可燃性的低級制冷劑；和

19、(iv)壓縮機；

20、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

21、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括高級制冷劑，該高級制冷劑：(i)具有a1類可燃性；并且(ii)在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)；并且(iii)包括至少約77重量％的hfo-1234ze(e)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

22、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)1c。

23、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

24、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

25、(i)基本上由丙烷組成的低級制冷劑；和

26、(ii)壓縮機；

27、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

28、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括高級制冷劑，該高級制冷劑：(i)具有a1類可燃性；并且(ii)在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)；并且(iii)包括至少約77重量％的hfo-1234ze(e)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

29、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)2a。

30、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

31、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

32、(i)基本上由r454c組成的低級制冷劑；和

33、(ii)壓縮機；

34、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

35、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括高級制冷劑，該高級制冷劑：(i)具有a1類可燃性；并且(ii)在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)；并且(iii)包括至少約77重量％的hfo-1234ze(e)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

36、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)2b。

37、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

38、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

39、(i)基本上由r455a組成的低級制冷劑；和

40、(ii)壓縮機；

41、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

42、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括高級制冷劑，該高級制冷劑：(i)具有a1類可燃性；并且(ii)在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)；并且(iii)包括至少約77重量％的hfo-1234ze(e)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

43、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)2c1。

44、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

45、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

46、(i)基本上由r455a組成的低級制冷劑；

47、(ii)壓縮機；

48、(iii)冷凝器；

49、(iv)蒸發(fā)器；和

50、(v)吸入管線熱交換器，該吸入管線熱交換器連接在所述蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機的入口之間，用于將熱量傳遞至進入所述壓縮機的制冷劑；

51、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

52、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括高級制冷劑，該高級制冷劑：(i)具有a1類可燃性；并且(ii)在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)；并且(iii)包括至少約77重量％的hfo-1234ze(e)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

53、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)2c2。

54、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

55、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

56、(i)基本上由r455a組成的低級制冷劑；

57、(ii)壓縮機；

58、(iii)冷凝器；

59、(iv)蒸發(fā)器；和

60、(v)吸入管線熱交換器，該吸入管線熱交換器連接在所述蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機的入口之間，用于將熱量傳遞至進入所述壓縮機的制冷劑；

61、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

62、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括高級制冷劑，該高級制冷劑基本上由r471a組成并且其在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

63、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)2c3。

64、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

65、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

66、(i)基本上由r455a組成的低級制冷劑；

67、(ii)壓縮機；

68、(iii)冷凝器；

69、(iv)蒸發(fā)器；和

70、(v)吸入管線熱交換器，該吸入管線熱交換器連接在所述蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機的入口之間，用于將熱量傳遞至進入所述壓縮機的制冷劑；

71、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

72、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括：

73、i.高級制冷劑，該高級制冷劑(1)具有a1類可燃性；(2)在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)；并且(3)包括至少約77重量％的hfo-1234ze(e)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)；

74、ii.壓縮機；

75、iii.冷凝器；

76、iv.蒸發(fā)器；和

77、v.吸入管線熱交換器，該吸入管線熱交換器連接在所述蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機的入口之間，用于將熱量傳遞至進入所述壓縮機的制冷劑。

78、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)2c4。

79、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

80、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

81、(i)基本上由r455a組成的低級制冷劑；

82、(ii)壓縮機；

83、(iii)冷凝器；

84、(iv)蒸發(fā)器；和

85、(v)吸入管線熱交換器，該吸入管線熱交換器連接在所述蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機的入口之間，用于將熱量傳遞至進入所述壓縮機的制冷劑；

86、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝；和

87、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括：

88、i.高級制冷劑，高級制冷劑基本上由r471a組成并且其在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷回路中的所述制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)；

89、ii.壓縮機；

90、iii.冷凝器；

91、iv.蒸發(fā)器；和

92、v.吸入管線熱交換器，該吸入管線熱交換器連接在所述蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機的入口之間，用于將熱量傳遞至進入所述壓縮機的制冷劑。

93、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)2c5。

94、本發(fā)明還包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

95、(a)多個低級制冷回路，每個低級制冷回路包括：

96、(i)基本上由丙烷組成的低級制冷劑；和

97、(ii)壓縮機；

98、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝，優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的溫度范圍內(nèi)冷凝；和

99、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括a1制冷劑，該a1制冷劑包括78重量％至79重量％的hfo-1234ze(e)、16.5重量％至17.5重量％的hfo-1336mzz(e)、以及4重量％至5重量％的hfc-227ea，所述高級制冷劑在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，并且優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的范圍內(nèi)蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

100、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)3a1。

101、本發(fā)明還包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

102、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

103、(i)基本上由丙烷組成的低級制冷劑；和

104、(ii)壓縮機；

105、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝，優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的溫度范圍內(nèi)冷凝；和

106、(c)基本上由r-471a組成的高級制冷回路，所述高級制冷劑在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，并且優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的范圍內(nèi)蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

107、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)3b。

108、本發(fā)明還包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

109、(a)低級制冷回路，該低級制冷回路包括：

110、(i)低級a2l制冷劑，該低級a2l制冷劑包括75重量％至80重量％的hfo-1234yf和21重量％至22重量％的hfc-32；和

111、(ii)壓縮機；

112、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝，優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的溫度范圍內(nèi)冷凝；和

113、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括a1制冷劑，該a1制冷劑包括78重量％至79重量％的hfo-1234ze(e)、16.5重量％至17.5重量％的hfo-1336mzz(e)、以及4重量％至5重量％的hfc-227ea，所述高級制冷劑在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，并且優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的范圍內(nèi)蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

114、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)4a。

115、本發(fā)明還包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

116、(a)多個低級制冷回路，每個低級制冷回路包括：

117、(i)低級a2l制冷劑，該低級a2l制冷劑包括75重量％至80重量％的hfo-1234yf和21重量％至22重量％的hfc-32；和

118、(ii)壓縮機；

119、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝，優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的溫度范圍內(nèi)冷凝；和

120、(c)基本上由r471a組成的高級制冷回路，所述高級制冷劑在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，并且優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的范圍內(nèi)蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

121、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)4b。

122、本發(fā)明還包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

123、(a)多個低級制冷回路，每個低級制冷回路包括：

124、(i)低級a2l制冷劑，該低級a2l制冷劑包括78重量％至79重量％的hfo-1234yf和21重量％至22重量％的hfc-32；和

125、(ii)壓縮機；

126、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝，優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的溫度范圍內(nèi)冷凝；和

127、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括a1制冷劑，該a1制冷劑包括78重量％至79重量％的hfo-1234ze(e)、16.5重量％至17.5重量％的hfo-1336mzz(e)、以及4重量％至5重量％的hfc-227ea，所述高級制冷劑在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，并且優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的范圍內(nèi)蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

128、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)4c。

129、本發(fā)明還包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

130、(a)多個低級制冷回路，每個低級制冷回路包括：

131、(i)基本上由r454c組成的低級制冷劑；和

132、(ii)壓縮機；

133、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝，優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的溫度范圍內(nèi)冷凝；和

134、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括a1制冷劑，該a1制冷劑包括78重量％至79重量％的hfo-1234ze(e)、16.5重量％至17.5重量％的hfo-1336mzz(e)、以及4重量％至5重量％的hfc-227ea，所述高級制冷劑在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，并且優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的范圍內(nèi)蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

135、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)4d。

136、本發(fā)明還包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，該復(fù)疊式制冷系統(tǒng)包括：

137、(a)多個低級制冷回路，每個低級制冷回路包括：

138、(i)基本上由r454c組成的低級制冷劑；和

139、(ii)壓縮機；

140、(b)回路間熱交換器，所述低級制冷劑在其中冷凝，優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的溫度范圍內(nèi)冷凝；和

141、(c)高級制冷回路，該高級制冷回路包括制冷劑，該制冷劑基本上由r-471a組成，所述高級制冷劑在低于所述低級制冷劑冷凝溫度的溫度下蒸發(fā)，并且優(yōu)選地在約-5℃至約-15℃的范圍內(nèi)蒸發(fā)，其中所述高級制冷劑在所述回路間熱交換器中通過從所述低級制冷劑吸收熱量而蒸發(fā)。

142、為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)4e。

143、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)(包括系統(tǒng)1至4中的每個系統(tǒng))，其中所述低級制冷回路包括多個低級制冷回路。為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)5a。

144、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)(包括系統(tǒng)1至4中的每個系統(tǒng))，其中所述低級制冷回路定位在向公眾開放的區(qū)域中。為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)5b。

145、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)(包括系統(tǒng)1至4中的每個系統(tǒng))，其中所述低級制冷回路包括多個獨立成套的低級制冷回路，其中此類低級回路中的至少兩個低級回路包含在單獨的模組化制冷單元中，并且所述模組化制冷單元中的每個模組化制冷單元定位在向公眾開放的第一區(qū)域中。為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)5c。

146、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)(包括系統(tǒng)1至5中的每個系統(tǒng))，其中在所述低級中的每個低級中的所述壓縮機具有約2馬力或更小的馬力額定值。為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)6。

147、本發(fā)明包括一種復(fù)疊式制冷系統(tǒng)(包括系統(tǒng)1至6中的每個系統(tǒng))，其中在所述回路間熱交換器中，所述低級制冷劑在約-5℃至約-15℃的溫度范圍內(nèi)冷凝。為方便起見，根據(jù)該段落的系統(tǒng)在本文中有時被稱為系統(tǒng)7。

148、本發(fā)明包括一種提供加熱和/或冷卻的方法，該方法包括：

149、a.提供包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷劑的蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)，所述制冷劑包括：

150、i.65重量％至小于85重量％的hfo-1234ze(e)，

151、ii.3.5重量％至5.5重量％的hfc-227ea；和

152、iii.約15重量％至約22重量％的hfo-1336mzz(e)；

153、b.在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)所述制冷劑，其中所述制冷劑在所述蒸發(fā)器中的滑移為3℃或更低，并且其中所述制冷劑在所述系統(tǒng)中的容量為r-134a在所述系統(tǒng)中的容量的至少約60％。

154、根據(jù)該段落的方法為方便起見在本文中有時被稱為熱傳遞方法1。

155、本發(fā)明包括一種提供加熱和或冷卻的方法，該方法包括：

156、a.提供包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷劑的蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)，該制冷劑包括：

157、i.75重量％至小于85重量％的hfo-1234ze(e)，

158、ii.3.5重量％至5.5重量％的hfc-227ea；和

159、iii.約15重量％至約20重量％的hfo-1336mzz(e)；

160、b.在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)所述制冷劑，其中所述制冷劑在所述蒸發(fā)器中的滑移為3℃或更低，并且其中所述制冷劑在所述系統(tǒng)中的容量為r-134a在所述系統(tǒng)中的容量的至少約60％。

161、根據(jù)該段落的方法為方便起見在本文中有時被稱為熱傳遞方法2。

162、本發(fā)明包括一種提供冷卻的方法，該方法包括：

163、a.提供包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷劑的蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)，所述制冷劑包括：

164、i.65重量％至小于85重量％的hfo-1234ze(e)，

165、ii.小于12重量％的hfc-134a；和

166、iii.約10重量％至約22重量％的hfo-1336mzz(e)；

167、b.在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)所述制冷劑，

168、其中所述制冷系統(tǒng)選自高溫熱泵系統(tǒng)和極端溫度空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)該段落的方法為方便起見在本文中有時被稱為熱傳遞方法3a。

169、本發(fā)明包括一種提供冷卻的方法，該方法包括：

170、a.提供包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷劑的蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)，所述制冷劑包括：

171、i.約78.7重量％的hfo-1234ze(e)，

172、ii.約4.3重量％的hfc-227ea；和

173、iii.約17重量％的hfo-1336mzz(e)；

174、在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)所述制冷劑，

175、其中制冷系統(tǒng)選自高溫熱泵系統(tǒng)和極端溫度空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)該段落的方法為方便起見在本文中有時被稱為熱傳遞方法3b。

176、本發(fā)明包括一種提供冷卻的方法，該方法包括：

177、a.提供包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷劑的蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)，該制冷劑基本上由以下組成：

178、i.約78.7重量％的hfo-1234ze(e)，

179、ii.約4.3重量％的hfc-227ea；和

180、iii.約17重量％的hfo-1336mzz(e)；以及

181、b.在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)所述制冷劑，

182、其中制冷系統(tǒng)選自高溫熱泵系統(tǒng)和極端溫度空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)該段落的方法為方便起見在本文中有時被稱為熱傳遞方法3c。

183、本發(fā)明包括一種提供冷卻的方法，該方法包括：

184、a.提供包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷劑的蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)，該制冷劑由以下組成：

185、i.約78.7重量％+0.4/-1.5重量％的hfo-1234ze(e)，

186、ii.約4.3重量％+1.5/-0.4重量％的hfc-227ea；和

187、iii.約17重量％+1.5/-0.4重量％的hfo-1336mzz(e)；以及

188、b.在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)所述制冷劑，

189、其中制冷系統(tǒng)選自高溫熱泵系統(tǒng)和極端溫度空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)該段落的方法為方便起見在本文中有時被稱為熱傳遞方法3d。

190、本發(fā)明優(yōu)選地提供尤其是在中溫制冷系統(tǒng)和方法中且甚至更優(yōu)選地在無霜和低霜的中溫制冷系統(tǒng)中具有不可燃性、低毒性或無基本毒性、低全球變暖潛勢以及優(yōu)異熱傳遞性能的組合物。

191、本發(fā)明還提供了中溫制冷系統(tǒng)和方法，如下文所詳述。

192、此外，申請人已認識到，在許多蒸發(fā)器諸如直接膨脹蒸發(fā)器中，當制冷劑移動通過蒸發(fā)器時存在壓力損失，并且在許多情況下，壓降的量致使飽和溫度降約1℃至2℃。

193、因此，本發(fā)明的制冷劑包括這樣的制冷劑，該制冷劑具有大于約75并且小于約150的gwp，由ashrae分類為a1(不可燃和低毒性)，并且具有小于約3℃、且甚至更優(yōu)選地小于約2℃的蒸發(fā)器滑移，并且優(yōu)選地用于包含蒸發(fā)器的系統(tǒng)中，其中制冷劑上的壓力從蒸發(fā)器的入口到出口以使制冷劑的飽和溫度減少約1℃至約3℃、最優(yōu)選地約1℃至約2℃的量而降低。這意味著根據(jù)此類實施方案的本發(fā)明的制冷劑能夠通過蒸發(fā)器實現(xiàn)制冷劑溫度的意料不到的小變化。例如，由于壓力損失而導(dǎo)致的蒸發(fā)器入口和出口之間的制冷劑溫度變化優(yōu)選小于蒸發(fā)器滑移(在基本上恒定的蒸發(fā)器入口壓力下測定)，并且甚至更優(yōu)選小于約75％的蒸發(fā)器滑移，且甚至更優(yōu)選小于約50％的蒸發(fā)器滑移。因此，本發(fā)明的此類優(yōu)選的制冷劑組合物具有大于約75且小于約150的gwp，且由ashrae分類為a1(不可燃且低毒性)，使得當制冷劑行進通過蒸發(fā)器時制冷劑的溫度能夠以小于約1℃的量而變化(即，由于壓力損失，蒸發(fā)器入口和出口之間的制冷劑溫度的變化優(yōu)選地小于約1℃)。至少部分地由于該發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)包括那些能夠利用并實現(xiàn)高效熱交換器設(shè)計的方法和系統(tǒng)，尤其是對于例如可逆熱泵的應(yīng)用，其中制冷劑流根據(jù)操作模式(冷卻或加熱)在熱交換器中改變方向。