Nachrüstung R

Nov 21, 2023

Viele Jahre lang war R-22 das Kältemittel der Wahl für gewerbliche und private Klimaanlagen und Wärmepumpensysteme. Auch Kühlsysteme in Supermärkten, industrielle Zentrifugalkühler und industrielle Kühlanwendungen verwendeten R-22.

R-22 wird als Fluorchlorkohlenwasserstoff (HCFC) klassifiziert und sein Molekül enthält Chlor, was es zu einem ozonschädigenden Kältemittel macht. Sein Ozonabbaupotenzial (ODP) beträgt 0,055. Das R-22-Molekül enthält außerdem Wasserstoff, Fluor und Kohlenstoff. Sein Treibhauspotenzial (GWP) beträgt 1.857.

Aufgrund von Umweltproblemen aufgrund seines ODP- und GWP-Werts wurde R-22 2010 für neue Geräte aus dem Verkehr gezogen und die gesamte Produktion wird 2020 eingestellt. Aus diesem Grund gibt es eine große installierte Basis an R-22-Klimaanlagen und -Anlagen Wärmepumpensysteme, die auf ein anderes Kältemittel umgerüstet werden können, um die steigenden Kosten für die Wartung eines R-22-Systems zu vermeiden.

R-410A ist die binäre Kältemittelmischung auf Basis von Fluorkohlenwasserstoffen (HFC) als Ersatz für R-22 in neuen leichten gewerblichen und privaten Klimaanlagen und Wärmepumpenanwendungen. Weitere Anwendungen für R-410A sind Kältemaschinen und gewerbliche Kühlgeräte. Allerdings ist R-410A kein Nachrüstkältemittel für R-22. Wenn eine R-22-Anlage auf ein anderes Kältemittel umgerüstet werden muss, wird empfohlen, aus einer Liste akzeptierter R-22-Nachrüstkältemittel mit ähnlichen Eigenschaften auszuwählen. Allerdings gibt es nicht die eine Allheilmittel-Kältemittelmischung, die den perfekten Ersatz für die Nachrüstung von R-22-Systemen darstellt. Jede Kältemittelmischung hat Vor- und Nachteile. Diese Vor- und Nachteile müssen abgewogen werden, um die beste Gesamtauswahl für Ihre spezifische Anwendung zu treffen. Diesen Monat werfen wir einen Blick auf R-438A.

R-438A ist vielseitig und kann zur Nachrüstung von R-22-Direktexpansionssystemen (DX) in Klimaanlagen (Hochtemperatur) sowie Kühlanwendungen bei mittleren und niedrigen Temperaturen verwendet werden. R-438A ist in den USA im Rahmen des SNAP-Programms (Significant New Alternatives Policy) der Environmental Protection Agency (EPA) zum Verkauf zugelassen.

R-438A ist eine Mischung bestehend aus R-32 (8,5 Prozent), R-125 (45,0 Prozent), R-134a (44,2 Prozent), R-600 (1,7 Prozent) und R-601a (0,6 Prozent). R-600 ist der Kohlenwasserstoff (HC) Butan und R-601a ist der HC Isopentan. Diese beiden Kohlenwasserstoffe machen einen sehr geringen Prozentsatz der Gesamtmischung aus, aber diese kleine Menge trägt dazu bei, das Mineralöl zu verdünnen, sodass es eine niedrigere Viskosität aufweist und die Ölrückführung zum Kurbelgehäuse des Kompressors verbessert. Diese Eigenschaft wurde bewusst in die Mischung integriert, um eine Mineralölkompatibilität zu erreichen. Aufgrund des geringen Anteils dieser beiden Kohlenwasserstoffe ist R-438A nicht brennbar. Die ASHRAE-Sicherheitsgruppenklassifizierung ist A1.

Der Temperaturunterschied zwischen Verdampfer und Kondensator liegt bei R-438A typischerweise im Bereich von 6 bis 7 °F. Wie bei den meisten Kältemittelmischungen wird R-438A nicht für die Verwendung in Systemen mit einem überfluteten Verdampfer oder einem Zentrifugalkompressor empfohlen, da der mit der Temperaturschwankung verbundene Unterschied in der Dampf-/Flüssigkeitszusammensetzung die Leistung beeinträchtigen kann.

R-438A hat ein ODP von Null. Sein GWP beträgt laut dem Vierten Sachstandsbericht (AR4) des Zwischenstaatlichen Ausschusses der Vereinten Nationen für Klimaänderungen 2.264.

R-438A hat im Vergleich zu R-22 ähnliche Druck- und Enthalpieeigenschaften in Niedertemperatur-, Mitteltemperatur- und Klimaanlagenanwendungen. Es ist in allen diesen Temperaturbereichen mit Mineralöl, Alkylbenzol und Polyolester kompatibel.

Bei den meisten Systemen kann R-438A im Vergleich zu R-22 eine um 5–10 Prozent geringere Kapazität bei ähnlichen Energieeffizienzverhältnissen (EERs) aufweisen. Da die meisten heute in Betrieb befindlichen R-22-Systeme über eine überschüssige Kompressorkapazität verfügen, wird dieser geringe Prozentsatz an Kapazitätsverlust nicht erheblich sein; Der Kompressor läuft einfach einen etwas längeren Zyklus.

Der Massenstrom von R-438A ist nur geringfügig höher als der von R-22, um die gleiche Kühlleistung zu erreichen, sodass vorhandene thermische Expansionsventile (TXVs) mit minimaler Anpassung der Überhitzungseinstellung verwendet werden können.

Nachfolgend finden Sie eine kurze Zusammenfassung der Nachrüstverfahren beim Ersetzen von R-22 durch R-438A:

• Basisleistung ermitteln;

• R-22 bergen;

• Ersetzen Sie kritische Elastomerdichtungen/Dichtungen und den Filtertrockner.

• Evakuieren Sie das System auf 200 Mikrometer oder weniger;

• Laden mit R-438A. Da es sich bei R-438A um ein nahezu azeotropes Kältemittelgemisch handelt, muss es flüssig sein. Die anfängliche Befüllung sollte etwa 85 Prozent der standardmäßigen R-22-Füllung betragen, ist jedoch systemabhängig;

• Starten Sie das System und überwachen Sie Temperaturen und Drücke.

• Passen Sie das TXV an, um die gewünschte Verdampferüberhitzung zu erreichen.

• Überwachen Sie den Ölstand des Kompressors.

• Überprüfen Sie das gesamte System auf Lecks. Und

• Kontrollsollwerte bei Bedarf optimieren.

R-438A kann mit minimalen Systemänderungen als Nachrüst-Kältemittelmischung in Klima- und Kühlanwendungen verwendet werden. Zu den Vorteilen der Verwendung von R-438A bei der Nachrüstung von R-22-Systemen gehören:

• Keine Änderung des Expansionsventils oder des Expansionsventil-Leistungselements;

• Keine Änderungen an der Saug- oder Flüssigkeitsleitung;

• In den meisten Fällen kein Ölwechsel;

• Unterbrechungsfrei (keine Filterverstopfung, insbesondere bei TXVs und Verdampferdruckregelventilen);

• Erfordert einen Austausch des Filtertrockners, kann aber einen Standard-Filtertrockner verwenden;

• Gegebenenfalls minimale Sollwertanpassungen;

• Nur ein Druckunterschied von 3–6 psi im Vergleich zu R-22;

• Nur ein Verdampferdruckunterschied von 2–3 psi im Vergleich zu R-22;

• Ähnlicher Energieverbrauch im Vergleich zu R-22;

• Bei der Nachrüstung von Kühlanlagen hat R-438A einen sehr geringen CO2-Fußabdruck. Sein GWP ist 42 Prozent niedriger als bei R-404A; Und

• Nachrüstung verursacht niedrige Anschaffungskosten für Klima- und Kühlanwendungen.

Zwei wichtige Schlussbemerkungen: Bei der Umrüstung von R-22-Systemen auf R-438A (oder ein beliebiges HFC-Kältemittel) wird empfohlen, kritische Elastomerdichtungen/Dichtungen wie Schrader-Ventile und Flüssigkeitsstandanzeiger auszutauschen. Konsultieren Sie abschließend immer den Kompressorhersteller oder befolgen Sie dessen spezifische Nachrüstrichtlinien und -verfahren, bevor Sie eine Nachrüstung an einem R-22-System oder einem anderen Kühlsystem durchführen.

In kommenden Artikeln werfen wir einen Blick auf weitere R-22-Nachrüstoptionen.

Veröffentlichungsdatum: 04.12.2017

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