Rétrofit R

Nov 21, 2023

Pendant de nombreuses années, le R-22 a été le réfrigérant de choix pour les systèmes de climatisation et de pompe à chaleur commerciaux et résidentiels. Les systèmes de réfrigération des supermarchés, les refroidisseurs centrifuges industriels et les applications de refroidissement industriel utilisaient également le R-22.

Le R-22 est classé comme un hydrochlorofluorocarbure (HCFC) et sa molécule contient du chlore, ce qui en fait un réfrigérant appauvrissant la couche d'ozone. Son potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone (ODP) est de 0,055. La molécule R-22 contient également de l'hydrogène, du fluor et du carbone. Son potentiel de réchauffement global (GWP) est de 1 857.

En raison des préoccupations environnementales causées par son ODP et son GWP, le R-22 a été éliminé des nouveaux équipements en 2010, et son élimination totale de la production aura lieu en 2020. Pour cette raison, il existe une large base installée de R-22 climatisation et les systèmes de pompe à chaleur qui sont candidats à être adaptés à un réfrigérant différent afin d'éviter l'augmentation des coûts d'entretien d'un système R-22.

Le R-410A a été le mélange réfrigérant binaire à base d'hydrofluorocarbures (HFC) de remplacement pour le R-22 dans les nouvelles applications de climatisation et de pompe à chaleur commerciales et résidentielles légères. Les autres applications du R-410A incluent les refroidisseurs et les équipements de réfrigération commerciale. Cependant, le R-410A n'est pas un réfrigérant de rattrapage pour le R-22. Si un système R-22 doit être adapté à un réfrigérant différent, il est recommandé de choisir parmi une liste de réfrigérants de conversion R-22 acceptés qui ont des propriétés similaires. Cependant, il n'y a pas un seul mélange de réfrigérant "solution miracle" qui sera le remplacement parfait pour la modernisation des systèmes R-22. Chaque mélange de réfrigérant présente des avantages et des inconvénients. Ces avantages et inconvénients doivent être équilibrés pour faire le meilleur choix global pour votre application spécifique. Ce mois-ci, nous examinerons le R-438A.

Le R-438A est polyvalent et peut être utilisé pour moderniser les systèmes à détente directe (DX) R-22 dans les applications de climatisation (haute température) et les applications de réfrigération à moyenne et basse température. Le R-438A est approuvé pour la vente aux États-Unis dans le cadre du programme SNAP (Significative New Alternatives Policy) de l'Agence de protection de l'environnement (EPA).

Le R-438A est un mélange composé de R-32 (8,5 %), R-125 (45,0 %), R-134a (44,2 %), R-600 (1,7 %) et R-601a (0,6 %). R-600 est l'hydrocarbure (HC) butane et R-601a est l'isopentane HC. Ces deux hydrocarbures constituent un très petit pourcentage du mélange total, mais cette petite quantité aide à fluidifier l'huile minérale, de sorte qu'elle a une viscosité plus faible, améliorant le retour d'huile vers le carter du compresseur. Cette caractéristique a été intentionnellement intégrée au mélange pour assurer la compatibilité avec les huiles minérales. En raison des faibles pourcentages de ces deux hydrocarbures, le R-438A n'est pas inflammable. Sa classification de groupe de sécurité ASHRAE est A1.

Le glissement de température de l'évaporateur et du condenseur du R-438A est généralement de l'ordre de 6°-7°F. Comme avec la plupart des mélanges de réfrigérants, le R-438A n'est pas recommandé pour une utilisation dans les systèmes avec un évaporateur noyé ou un compresseur centrifuge, car la différence de composition vapeur/liquide associée au glissement de température peut nuire aux performances.

Le R-438A a un ODP nul. Son GWP, selon le quatrième rapport d'évaluation (AR4) du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat des Nations Unies, est de 2 264.

Le R-438A a des caractéristiques de pression et d'enthalpie similaires à celles du R-22 dans les applications à basse température, à moyenne température et de climatisation. Il est compatible avec l'huile minérale, l'alkylbenzène et le polyolester dans toutes ces plages de température.

Pour la plupart des systèmes, le R-438A peut avoir des capacités inférieures de 5 à 10 % avec des taux d'efficacité énergétique (EER) similaires par rapport au R-22. Étant donné que la plupart des systèmes R-22 en service aujourd'hui ont une capacité de compresseur excédentaire, ce petit pourcentage de perte de capacité ne sera pas significatif ; le compresseur exécute simplement un cycle légèrement plus long.

Le débit massique du R-438A n'est que légèrement supérieur à celui du R-22 pour obtenir la même capacité de réfrigération, de sorte que les détendeurs thermiques (TXV) existants peuvent être utilisés avec un ajustement minimal du réglage de la surchauffe.

Vous trouverez ci-dessous un bref résumé des procédures de mise à niveau impliquées lors du remplacement du R-22 par le R-438A :

• Établir la performance de base ;

• Récupérer le R-22 ;

• Remplacer les joints/joints en élastomère critiques et le filtre déshydrateur ;

• Évacuez le système à 200 microns ou moins ;

• Chargez avec du R-438A. Étant donné que le R-438A est un mélange réfrigérant quasi azéotropique, il doit être chargé en liquide. La charge initiale doit être d'environ 85 % de la charge R-22 standard, mais dépend du système ;

• Démarrer le système et surveiller les températures et les pressions ;

• Réglez le TXV pour obtenir la surchauffe souhaitée de l'évaporateur ;

• Surveiller le niveau d'huile du compresseur ;

• Vérifiez l'étanchéité de l'ensemble du système ; et

• Optimisez les points de consigne de contrôle si nécessaire.

Le R-438A peut être utilisé comme mélange réfrigérant de rattrapage dans les applications de climatisation et de réfrigération avec des modifications minimales du système. Les avantages de l'utilisation du R-438A dans les rénovations du système R-22 incluent :

• Pas de changement de détendeur ou d'élément de puissance du détendeur ;

• Aucun changement de ligne d'aspiration ou de liquide ;

• Pas de vidange d'huile dans la plupart des cas ;

• Non perturbateur (pas de colmatage de crépine, en particulier avec les TXV et les vannes de régulation de pression de l'évaporateur) ;

• Nécessite un changement de filtre déshydrateur mais peut utiliser un filtre déshydrateur standard ;

• Ajustements minimaux du point de consigne, le cas échéant ;

• Seulement une différence de pression de refoulement de 3 à 6 psi par rapport au R-22 ;

• Seulement une différence de pression d'évaporateur de 2-3 psi par rapport au R-22 ;

• Consommation d'énergie similaire à celle du R-22 ;

• Dans les rénovations de réfrigération, le R-438A a une très faible empreinte carbone. Son GWP est inférieur de 42 % à celui du R-404A ; et

• La modernisation a un faible coût initial pour les applications de climatisation et de réfrigération.

Deux remarques finales importantes : lors de la mise à niveau des systèmes R-22 vers le R-438A (ou tout réfrigérant HFC), il est recommandé de changer les joints/joints en élastomère critiques, tels que les vannes Schrader et les indicateurs de niveau de liquide. Enfin, consultez toujours le fabricant du compresseur ou suivez ses directives et procédures de mise à niveau spécifiques avant d'effectuer une mise à niveau sur tout système R-22 ou tout autre système de réfrigération.

Dans les prochains articles, nous examinerons d'autres options de modernisation du R-22.

Date de parution : 04/12/2017

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