後付けR

Nov 21, 2023

長年にわたり、R-22 は商業用および住宅用の空調およびヒートポンプ システムに選ばれる冷媒でした。 スーパーマーケットの冷凍システム、産業用ターボ冷凍機、産業用冷却用途でも R-22 が使用されています。

R-22 はヒドロクロロフルオロカーボン (HCFC) として分類され、その分子には塩素が含まれているため、オゾン層破壊冷媒となります。 オゾン層破壊係数 (ODP) は 0.055 です。 R-22 分子には水素、フッ素、炭素も含まれています。 地球温暖化係数 (GWP) は 1,857 です。

ODP と GWP による環境への懸念のため、R-22 は 2010 年に新しい設備のために段階的に廃止され、2020 年には全生産が廃止される予定です。このため、R-22 空調設備の大規模な設置ベースが存在します。 R-22 システムの保守コストの高騰を避けるために、別の冷媒に改修する候補となるヒート ポンプ システム。

R-410A は、新しい軽商業用および住宅用エアコンおよびヒートポンプ用途における R-22 の代替ハイドロフルオロカーボン (HFC) ベースの二元冷媒ブレンドです。 R-410A のその他の用途には、チラーや業務用冷凍装置などがあります。 ただし、R-410A は R-22 の後付け冷媒ではありません。 R-22 システムを別の冷媒に改修する必要がある場合は、同様の特性を持つ承認済みの R-22 改修冷媒のリストから選択することをお勧めします。 ただし、R-22 システムの改造に最適な完全な代替品となる「特効薬」の冷媒ブレンドは 1 つもありません。 各混合冷媒には長所と短所があります。 特定のアプリケーションにとって総合的に最適な選択をするには、これらの長所と短所のバランスを取る必要があります。 今月は R-438A を取り上げます。

R-438A は多用途であり、空調用途 (高温) および中低温冷凍用途における R-22 直接膨張 (DX) システムの改造に使用できます。 R-438A は、環境保護庁 (EPA) の重要な新規代替政策 (SNAP) プログラムに基づいて米国での販売が承認されています。

R-438A は、R-32 (8.5 パーセント)、R-125 (45.0 パーセント)、R-134a (44.2 パーセント)、R-600 (1.7 パーセント)、および R-601a (0.6 パーセント) からなるブレンドです。 R-600 は炭化水素 (HC) ブタンであり、R-601a は HC イソペンタンです。 これら 2 つの炭化水素がブレンド全体に占める割合は非常にわずかですが、この少量が鉱物油を薄めるのに役立つため、粘度が低くなり、コンプレッサーのクランクケースへのオイルの戻りが促進されます。 この特性は、鉱物油との適合性を実現するために意図的にブレンドに組み込まれたものです。 これら 2 つの炭化水素の割合が少ないため、R-438A は可燃性ではありません。 ASHRAE 安全グループ分類は A1 です。

R-438A の蒸発器と凝縮器の温度変化は通常 6°～7°F の範囲にあります。 ほとんどの冷媒ブレンドと同様に、温度グライドに伴う蒸気/液体組成の違いが性能に悪影響を与える可能性があるため、R-438A を浸水蒸発器または遠心圧縮機を備えたシステムで使用することはお勧めできません。

R-438A の ODP はゼロです。 国連気候変動に関する政府間パネルの第 4 次評価報告書 (AR4) によると、その GWP は 2,264 です。

R-438A は、低温、中温、および空調用途において R-22 と比較して同様の圧力およびエンタルピー特性を備えています。 これらすべての温度範囲で鉱物油、アルキルベンゼン、ポリオールエステルと互換性があります。

ほとんどのシステムでは、R-438A は R-22 と比較して、同様のエネルギー効率比 (EER) で容量が 5 ～ 10 パーセント低い可能性があります。 現在使用されているほとんどの R-22 システムには過剰なコンプレッサー容量があるため、この小さな割合の容量損失は重大なものではありません。 コンプレッサーは単に少し長いサイクルを実行します。

同じ冷凍能力を達成するには質量流量 R-438A が R-22 よりわずかに高いだけであるため、過熱設定を最小限に調整するだけで既存の熱式膨張弁 (TXV) を使用できます。

以下に、R-22 を R-438A に置き換える際に必要な改造手順の簡単な概要を示します。

• ベースラインパフォーマンスを確立します。

• R-22 を回収します。

• 重要なエラストマーシール/ガスケットとフィルタードライヤーを交換します。

• システムを 200 ミクロン以下まで真空排気します。

・R-438Aで充電します。 R-438A は近共沸混合冷媒であるため、液体充填する必要があります。 初期充電量は標準 R-22 充電量の約 85% である必要がありますが、システムによって異なります。

• システムを起動し、温度と圧力を監視します。

• TXV を調整して、目的の蒸発器過熱度を達成します。

• コンプレッサーのオイルレベルを監視します。

• システム全体の漏れをチェックします。 そして

• 必要に応じて、制御設定値を最適化します。

R-438A は、最小限のシステム変更で空調および冷凍用途の改造冷媒ブレンドとして使用できます。 R-22 システムの改造で R-438A を使用する利点は次のとおりです。

• 膨張バルブまたは膨張バルブのパワーエレメントの変更は不要です。

• 吸引または液体ラインのセットを変更する必要はありません。

• ほとんどの場合、オイル交換は必要ありません。

• 無停止（特に TXV およびエバポレータ圧力調整弁の場合、ストレーナの詰まりがありません）。

• フィルター ドライヤーの交換が必要ですが、標準のフィルター ドライヤーを使用できます。

• 最小限の設定値調整（ある場合）。

• R-22 と比較した場合、ヘッド圧力差はわずか 3 ～ 6 psi。

• R-22 と比較した場合、蒸発器の圧力差はわずか 2 ～ 3 psi。

• R-22 と比較した場合、同様のエネルギー消費量。

• 冷凍設備の改修において、R-438A は二酸化炭素排出量が非常に低くなります。 GWP は R-404A より 42% 低いです。 そして

• 空調および冷凍用途では、レトロフィットにより初期コストが低くなります。

2 つの重要な最後の注意事項: R-22 システムを R-438A (または任意の HFC 冷媒) に改造する場合、シュレーダー バルブや液面計などの重要なエラストマー シール/ガスケットを交換することをお勧めします。 最後に、R-22 システムやその他の冷凍システムの改造を行う前に、必ずコンプレッサーのメーカーに相談するか、そのメーカーの特定の改造ガイドラインと手順に従ってください。

今後の記事では、他の R-22 改造オプションを見ていきます。

発行日: 2017 年 12 月 4 日

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