5.4冷媒の種類

冷媒は、その化学組成に応じてグループに分けられます。 これらの化合物のいくつかが環境に有害である可能性があることが発見された後、それらはより環境に優しい代替品に置き換えられています(図5.2 プロセスは容易ではなく、古い冷媒に代わるものはありますが、新しい冷媒は通常完璧ではありません。

次のセクションでは、冷媒の異なるグループについて説明し、いくつかの例を示し、それらの適用分野について説明します。

次のセクションでは、

CFC=クロロフルオロカーボン

クロロフルオロカーボンは塩素を含む冷媒です。 彼らは、その負の環境への影響のために90年代の初めから禁止されています。 フロンの例は、R1 1、R1 2およびR1 1 5である。 フロンを使用した機器やシステムの変換はまだ完了していません。 逆に、このタイプの冷媒の違法市場は世界的に繁栄しており、世界中のCFCシステムの50%以下がアップグレードされていないと推定されています。

HCFC=ヒドロクロロフルオロカーボン

フロンの遅い段階的廃止は、それがコストのかかるプロセスであることを示しています。 しかし、さらに重要なことに、Hcfcの利用可能性を取り巻く問題と優柔不断さも示しており、これは正式にCfcの一時的な(2030年まで)代替品として示されてい Hcfcの禁止で最高潮に達した欧州連合の性急な行動は、すぐに冷凍のために、すぐに(遅くとも2004年)空調のために、業界のプログラムと計画を混乱させていHcfcは、Cfcよりも塩素が少なく、ODPが低いことを意味します(セクション5.3を参照)。 ヒドロクロロフルオロカーボンの例には、R22、R123およびR124が含まれる(図5.3参照)。

HFC=ハイドロフルオロカーボン

ハイドロフルオロカーボンは、塩素を含まず、オゾン層に有害ではない冷媒です(ODP=0、セクション5.3参照)。 しかし、地球温暖化への影響は、従来の冷媒と比較して非常に大きい。 Hcfcの禁止以降に利用可能な最も一般的なHFC冷媒は、表5.1に示されています(図5.4も参照)。

表5.1ハロゲン化炭化水素の中で最も一般的な冷媒。

表に示されている冷媒に関するいくつかのコメントを以下に示します:

  • R32およびR125は、単一の冷媒としてはほとんど使用されませんが、特
  • R245CとR245Faは、米国ではほぼ独占的に使用されており、かなり実験的な方法で使用されています。
  • r404Aは冷却装置およびフリーザーのためのR502への代わりとして開発されました。
  • R134Aは、r22用に設計された機器にほとんど変更を必要としないため、冷凍空調に導入された最初のHFCであり、大きな成功を収めました。 但し、それは非常に限られた効率、R22と得られるそれより低い約40%を提供する。 その結果、製造業者に2つの選択がある:ある特定のシステムの熱容量の相当な減少を受け入れるか、または同じ容量を達成するために次元(およびコ 従って、R134Aはより高い費用をできることができる大きいシステムで主に(250のkWに)使用される。
  • R407Cは、R134Aのように、熱力学的にR22に類似しており、冷媒の”ドロップ”として機能します。
  • r407Cは、r134Aのように、熱力学的にR22に似ています。 但し、純粋な混合物であるR134Aとは違って、R407Cにそれを小さい住宅の(世帯の)装置でやっと使用可能にさせる7Kのグライドがある。 このような制限を正当化する理由は2つあります:住宅用機器は、他の機器よりも突然の偶発的な損失の対象となり、通常は現場でサービスされます。 突然の漏出の場合には、7Kグライドは混合物の割合の変更で最も揮発部品の相対的な損失が不釣り合いに高いので起因するかもしれません。 標準的な結め換え品が使用されれば、新しい冷却剤の混合物が漏出の前に持っていたのと同じ割合を有するという保証がない。 高いグライドが原因で、この冷却剤は通常巧みな人員によって整備される媒体容量システム(50-250のkW)でだけ使用される。
  • R410Aは非常に魅力的な熱力学的特性、R22よりも高いエネルギー効率、滑りがないため、電荷損失と補充後に混合物が残っている問題はありません。
  • R410Aは非常に魅力的な熱力学的特性を持っています。 但し、それにR22のそれ二重操作圧力がほとんどあり、従ってより大きい圧縮機、拡張弁、等が付いている全システムのデザイン変更を要求する。
  • R507Aは産業および商業冷凍で首尾よく使用されます。
  • R508Bは低温サイクルではあまり頻繁に使用されません。 R507AおよびR508Bは共沸混合物であるため、良好な熱力学的特性を有し、温度グライドに問題はない。

FC=フルオロカーボン

フルオロカーボン(図5.5)は塩素を含まず、オゾン層に有害ではありません。 しかし、それらは非常に安定であり、高いGWPを有する(cf. セクション5.3)。 R218はフルオロカーボンの一例であり、fcsはr403とR408の混合物中にも存在する。

HC=炭化水素

炭化水素は、冷媒に関連する環境問題に対する非常に限られた解決策です。 それらはオゾン層(ODP=0)に無害であり、直接温室効果はほとんどありません(GWP<5)が、可燃性が高いです。 冷媒としてのHCsの使用は、他の多くの国が公衆の存在下で可燃性ガスの使用を禁止しているため、ヨーロッパに限定されています。 標準ISO55149およびEN378.2000に従って、これはヨーロッパでまた適用するべきです。 しかし、規格IEC355.2.20では、最大150gの冷媒料金を持つ家庭用冷蔵庫でHCsを使用することができます。

この規格は、いくつかのヨーロッパの冷蔵庫メーカーが可燃性のイソブテン、R600Aを持つ家庭用冷蔵庫を製造する道を開いた。

これらは環境保護主義者によって熱狂的に受け入れられ、市場の大きい成功を達成しました。

NH3=アンモニア

アンモニア、r717は、魅力的な冷媒の代替品です。

NH3=アンモニア

Nh3=アンモニア

それは1840年以来の冷房装置と1860年以来の蒸気圧縮で使用されました。 その特性の点では、それは高級冷媒とみなされるべきである。 さらに、そのODPおよびGWPは0である。 しかし、それは自己分析ガスであるが、すなわち漏れは臭いによって容易に検出することができるが、アンモニアは低濃度でも非常に危険であり、臭いがしばしばパニックを引き起こすためである。 これは、アンモニアが未熟練者による使用のための申請から撤回され、産業用途のためにのみ保持された主な理由である。安全規制では二次流通ループで使用する必要がありますが、商業用冷凍でも非常に一般的です。

それはまた、商業用冷凍では非常に一般的です。 明らかに、この二次ループは効率を低下させる。

CO2=二酸化炭素

R744、二酸化炭素は、いくつかの魅力的な特性を持っています:非可燃性、オゾン層破壊、非常に低毒性指数(安全性A1)、大量に利用可 但し、それにまた低効率および高い操作圧力がある(r134Aの高くおよそ10倍)。 後者の二つの理由から、冷凍サイクルおよび関連技術、特に熱交換器および膨張装置を改善するための努力が必要である。 主要な今後のCO2アプリケーションは、自動車産業における空調であると思われます。 ヒートポンプはまた、非常に低い周囲温度でも得ることができるより高い温度のためにCO2の恩恵を受けることができます。

要約テーブル

表5。異なったタイプの冷却剤の2つの概要のテーブル。p>

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