冷凍技術者でいっぱいの部屋に 1234ze 冷媒について質問すると、熱心な反応から細心の注意を払う反応まで、さまざまな反応が得られます。これは、ニッチ市場から主流の商業用冷凍機に移行する液体にとっては正常なことです。もはや疑問の余地はありませんが、R-1234ze が低 GWP ツールボックス、特にチラー、ヒートポンプ、および中温システムにおいて恒久的な地位を獲得しているということです。
当社は商用冷蔵倉庫用の凝縮ユニット、蒸発器、モノブロック装置を製造しているため、冷媒について抽象的に説明することはほとんどありません。コンプレッサーの排気量、パイプの直径、オイルの戻り、霜取り方法、そしていつかパネルを開ける技術者のスキルなど、あらゆる決定が実際的なところに反映されます。このガイドでは、R-1234ze についてその角度から学んだことを共有します。
1234ze冷媒とは何ですか?
R-1234ze は、HFC ファミリーではなく、ヒドロフルオロオレフィンの HFO ファミリーに属します。化学名はトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペンで、ほとんどの冷凍・ヒートポンプ機器で使用されている異性体はR-1234ze(E)と表記されます。 2 番目の異性体である R-1234ze(Z) は沸点が高く、主に高温ヒートポンプの用途に使用されます。
流体が存在する理由を 2 つの数字で説明します。オゾン層破壊係数はゼロであり、100 年間の地球温暖化係数は 1 桁前半にとどまっており、一般的に IPCC AR4 では 7、AR5 では約 1.4 といわれています。これを R-134a の約 1430、R-404A の 3900 近くと比較してください。キガリ改正、欧州 F-ガス規制、米国 AIM 法はいずれも HFC 消費を押し下げており、そのギャップがビジネスケース全体に影響を与えています。
R-1234ze も A2L 冷媒です。ASHRAE 規格 34 および ISO 817 に基づいて軽度の可燃性があり、燃焼速度が遅く、可燃下限が比較的高くなります。 A2L はすでに何千ものシステムが稼働しているため、完全に実行可能ですが、充電制限、漏れ検出、換気、およびサービス手順が変更されます。後からボルトで固定するのではなく、設計する必要があります。
システム設計を形作る重要なプロパティ
データシートには数十の数値が記載されています。機器の選択では、工場室のレイアウトを決定するものは次のとおりです。
- -19 °C付近の標準沸点 、R-134a の約 -26 °C よりも高い。したがって、特定の温度での飽和圧力が低くなり、大型機械における圧力容器の要件が緩和されます。
- 臨界温度約 109 °C 臨界圧力は 36 bar 付近です。この高い臨界点こそが、R-1234ze が高温の周囲条件で動作するヒートポンプやチラーに適している理由です。
- より低い容積容量 、R-134a よりもおよそ 20 ～ 30 パーセント低い。同じ冷却能力を発揮するにはより多くの排気量が必要となるため、コンプレッサーや場合によっては配管が大きくなってしまいます。
- 本質的にゼロの温度グライド 単一成分の流体であるためです。充電、漏れチェック、補充は簡単です。
- POEオイルとの相溶性が良好 これは HFO および HFC システムの標準ですが、それでも低い蒸発温度での慎重なオイルリターン設計が必要です。
- 安全グループ A2L 、上記の設計結果を伴います。
R-1234ze R-134a および R-404A との比較
以下の比較は、選択表ではなく計画レベルの概要です。最終的な数値はコンプレッサー、動作範囲、コンポーネントのサプライヤーによって異なるため、設計を修正する前に必ず承認されたデータと照合してください。
| プロパティ | R-1234ze(E) | R-134a | R-404A |
|---|---|---|---|
| 化学ファミリー | HFO | HFC | HFCブレンド |
| ASHRAE 安全クラス | A2L | A1 | A1 |
| オゾン層破壊の可能性 | 0 | 0 | 0 |
| GWP、100 年、指標 | 1～7くらい | 1430年頃 | 約3900 |
| 標準沸点 | 約-19℃ | 約-26℃ | 約-46℃ |
| 臨界温度 | 約109℃ | 約101℃ | 約72℃ |
| 容積容量 | R-134a より低い | ベースライン | 高、低温DXに適しています |
| 今日の典型的な任務 | チラー、ヒートポンプ、中温冷凍機 | 中温チラーとDX回路 | 業務用低温冷凍機 |
| 潤滑剤 | POE | POE または PAG | POE |
この表の最も重要な行は数字ではなく警告です。R-1234ze は R-134a のドロップイン代替品ではありません。単純なチャージスワップによる容量と効率の 2 桁の損失に関する現場報告は一般的であり、一方の流体に対して承認されたコンプレッサーが、もう一方の流体に対して自動的に承認されるわけではありません。適切な変換とは、異なるコンプレッサー、再検査された熱交換器、新しい膨張装置、更新された制御、および冷媒検出を意味します。それをガス交換として扱うと、プロジェクトは期待外れに終わります。
1234ze 冷媒が業務用冷凍機に適合する場所
これまでのところ、次の 3 つの領域に集中して導入されています。
- チラー。 これは、特に低圧と高い臨界温度が設計者に有利に働く遠心分離機やスクリュー機など、他を大きく引き離して最大のユーザー ベースです。
- ヒートポンプ。 高い臨界点により、上昇した流れ温度で有用な加熱出力が可能になります。暖房も必要なプロジェクトの場合は、理解する価値があります。 可変周波数ホットフッ素ユニットが暖房をどのように改善するか 冷媒の選択とともにパフォーマンスも向上します。
- 中温冷蔵・冷蔵保管。 約 -5 °C ～ 10 °C の展示ケース、乳製品室、野菜店、加工場は、多くの場合 CO2 カスケードの上段として自然に適合します。
通常、R-1234ze が答えにならない場合は、急速冷凍の義務があります。 -25 °C ～ -35 °C 付近の低温冷凍室では、R-1234ze の圧力レベルと容積により装置が大型になり、効率を守るのが難しくなるため、依然として CO2 または確立された HFC の代替品が好まれています。
中温の冷蔵室の場合、水冷凝縮ユニットは、狭い工場室や周囲温度の高い場所で熱を排除する最も効率的な方法であることが多く、低 GWP 冷媒戦略とよく組み合わせられます。
水冷凝縮ユニットメーカー 中低温水冷凝縮ユニット 製品を見る→ 適合する凝縮ユニット、蒸発器、および制御装置
体積容量が小さくなり、圧力が低下すると、システム全体に波及します。実際には、冷媒の変更は、通常、コイル表面積の増加、冷媒分配アプローチの変更、室内空気と蒸発温度の間の許容温度差の見直しを意味します。温度差が短くなると効率と製品の品質が向上しますが、より大きなコイルが必要になります。
中温室での高速プルダウン作業のために、制御された高温温度差用に設計された蒸発器により、プラントを大型化することなく室内を安定に保ちます。
中温（0～-25℃）急速プルダウン蒸発器 中温 (0°C ～ -25°C) のラピッド プルダウン エバポレーターは、速度が最も重要な場合に、高速、効率的、正確な冷却を実現する秘密兵器です。 ...向けに設計 製品を見る→ コントロールも同様に注目に値します。冷媒自体の二酸化炭素排出量がはるかに小さくなると、残りの環境への影響はエネルギー消費から生じ、それは部分負荷で決まります。可変周波数動作、フローティング吸引圧力、およびデマンドベースの霜取りはすべて、パイプ内の液体よりも重要です。その点では、可変周波数ホットフッ素ユニットにより、同じパッケージから容量調整とホットガス解凍が可能になり、中温冷蔵倉庫での稼働時間と電力需要の両方が削減されます。
可変周波数ホットフッ素ユニットメーカー Ai周波数可変温調 周波数可変ホットフッ素ユニット 製品を見る→ コミットする前に確認すべきこと
低 GWP 冷媒が仕様に組み込まれる前に、プロジェクト チームに次のチェックリストを実行させます。
- 占有スペースまたは公共スペースの A2L 液体に適用される部屋の容積規則を含む、地域の条例と料金の制限。
- コンプレッサーの書面による承認と、正確な蒸発および凝縮条件に対する性能データの公開。
- コンポーネントの互換性、特にエラストマー、膨張バルブ、フィルター ドライヤー、圧力スイッチ。
- オイル管理: POE は吸湿性があるため、排気の品質と水分管理がシステムの寿命を決定します。
- 冷媒検出、アラームロジック、換気は、銘板の見積もりではなく、実際の充電量に応じて調整されます。
- 回復装置から技術者のトレーニングに至るまでのサービスの準備。誰もサービスできない液体は、高くつく間違いになるからです。
よく聞かれる質問
R-1234ze を既存の R-134a システムに充電するだけで済みますか?
いいえ。容量と効率の両方が低下し、潤滑剤と拡張装置が期待どおりに動作しない可能性があり、保証の立場が不明確になります。転換は計画的なプロジェクトであり、ガス交換ではありません。
A2L 分類は小さな冷蔵室では問題になりますか?
管理は可能ですが、無料ではありません。充電制限、漏れ検出、標識、換気はすべて注意が必要であり、密閉された小さな部屋はまさにこれらのルールが最も厳しくなる場所です。
暑い気候でも機能しますか？
はい、それが強みの 1 つです。臨界温度が非常に高いため、高い周囲条件でもパフォーマンスを予測可能に保つことができ、これは南アジア、中東、ラテンアメリカのプロジェクトにとって重要です。
冷蔵室、商業冷蔵施設、または冷却と加熱の両方が必要なプラント用の冷媒オプションを検討している場合は、喜んで詳細を検討させていただきます。当社の製品範囲 凝縮ユニット 空冷、水冷、サイドアウトレット、トップアウトレット、および可変周波数構成をカバーしており、機械、エバポレーター、および制御装置をお客様が選択した流体および用途に適合させるお手伝いをいたします。お部屋の状況を私たちに送っていただければ、カタログ番号ではなく実用的な選択肢を返信いたします。
