Retrofitting R

Nov 21, 2023

Per molti anni, l'R-22 è stato il refrigerante preferito per i sistemi di climatizzazione e pompe di calore commerciali e residenziali. Anche i sistemi di refrigerazione dei supermercati, i refrigeratori centrifughi industriali e le applicazioni di raffreddamento industriale utilizzavano l'R-22.

L'R-22 è classificato come idroclorofluorocarburo (HCFC) e la sua molecola contiene cloro, che lo rende un refrigerante dannoso per l'ozono. Il suo potenziale di riduzione dell'ozono (ODP) è 0,055. La molecola R-22 contiene anche idrogeno, fluoro e carbonio. Il suo potenziale di riscaldamento globale (GWP) è 1.857.

A causa delle preoccupazioni ambientali causate dal suo ODP e GWP, l’R-22 è stato gradualmente eliminato per le nuove apparecchiature nel 2010, e la sua totale eliminazione della produzione avverrà nel 2020. Per questo motivo, esiste un’ampia base installata di sistemi di condizionamento dell’aria e sistemi di climatizzazione a R-22. sistemi a pompa di calore candidati all'aggiornamento con un refrigerante diverso al fine di evitare i costi crescenti della manutenzione di un sistema R-22.

L'R-410A è stata la miscela refrigerante binaria basata su idrofluorocarburi (HFC) sostitutiva dell'R-22 nelle nuove applicazioni di condizionamento dell'aria e pompe di calore commerciali e residenziali leggere. Altre applicazioni per l'R-410A includono refrigeratori e apparecchiature di refrigerazione commerciale. Tuttavia, l’R-410A non è un refrigerante retrofit per l’R-22. Se è necessario adattare un sistema R-22 a un refrigerante diverso, si consiglia di scegliere da un elenco di refrigeranti retrofit R-22 accettati che abbiano proprietà simili. Tuttavia, non esiste una miscela di refrigerante "silver bullet" che possa essere la perfetta sostituzione per l'aggiornamento dei sistemi R-22. Ciascuna miscela refrigerante presenta vantaggi e svantaggi. Questi vantaggi e svantaggi devono essere bilanciati per fare la scelta migliore per la vostra applicazione specifica. Questo mese esamineremo l'R-438A.

L'R-438A è versatile e può essere utilizzato per il retrofit di sistemi ad espansione diretta (DX) con R-22 in applicazioni di condizionamento dell'aria (alta temperatura) e applicazioni di refrigerazione a media e bassa temperatura. L'R-438A è approvato per la vendita negli Stati Uniti nell'ambito del programma SNAP (Significant New Alternatives Policy) dell'Environmental Protection Agency (EPA).

L'R-438A è una miscela composta da R-32 (8,5%), R-125 (45,0%), R-134a (44,2%), R-600 (1,7%) e R-601a (0,6%). R-600 è l'idrocarburo (HC) butano e R-601a è l'isopentano HC. Questi due idrocarburi costituiscono una percentuale molto piccola della miscela totale, ma questa piccola quantità aiuta a fluidificare l'olio minerale, quindi ha una viscosità inferiore, migliorando il ritorno dell'olio nel carter del compressore. Questa caratteristica è stata intenzionalmente progettata nella miscela per ottenere la compatibilità con gli oli minerali. A causa delle piccole percentuali di questi due idrocarburi, l'R-438A non è infiammabile. La classificazione del gruppo di sicurezza ASHRAE è A1.

Il gradiente di temperatura dell'evaporatore e del condensatore dell'R-438A è generalmente compreso tra 6°C e 7°F. Come con la maggior parte delle miscele refrigeranti, l'R-438A non è consigliato per l'uso in sistemi con evaporatore allagato o compressore centrifugo poiché la differenza di composizione vapore/liquido associata allo slittamento della temperatura può influire negativamente sulle prestazioni.

L'R-438A ha un ODP pari a zero. Il suo GWP, secondo il Quarto Rapporto di Valutazione (AR4) del Gruppo Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici delle Nazioni Unite, è 2.264.

L'R-438A ha caratteristiche di pressione ed entalpia simili a quelle dell'R-22 nelle applicazioni a bassa, media temperatura e di condizionamento dell'aria. È compatibile con olio minerale, alchilbenzene e poliolestere in tutti questi intervalli di temperature.

Per la maggior parte dei sistemi, l’R-438A può avere capacità inferiori del 5-10% con rapporti di efficienza energetica (EER) simili rispetto all’R-22. Poiché la maggior parte dei sistemi R-22 oggi in servizio hanno una capacità del compressore in eccesso, questa piccola percentuale di perdita di capacità non sarà significativa; il compressore esegue semplicemente un ciclo leggermente più lungo.

La portata di massa dell'R-438A è solo leggermente superiore a quella dell'R-22 per ottenere la stessa capacità di refrigerazione, quindi le valvole di espansione termica esistenti (TXV) possono essere utilizzate con una regolazione minima dell'impostazione del surriscaldamento.