อุตสาหกรรม HVAC เปลี่ยนไปใช้ R454B R32 เป็นทางเลือก R410A

อุตสาหกรรม HVAC ทั่วโลกกำลังอยู่ในจุดเปลี่ยนที่สำคัญเนื่องจากกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมผลักดันให้มีการเลิกใช้สารทำความเย็นแบบดั้งเดิม ด้วย R-410A ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม กำลังเผชิญกับการเกษียณอายุภาคบังคับเนื่องจากศักยภาพในการทำให้โลกร้อนสูง (GWP 2088) สารทดแทนสองชนิดที่เกิดขึ้นใหม่กำลังแข่งขันกันเพื่อความเป็นเจ้าโลก: R-454B และ R-32 การเปลี่ยนแปลงนี้แสดงถึงมากกว่าการแทนที่ทางเทคนิค มันส่งสัญญาณถึงการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานไปสู่โซลูชันการทำความเย็นที่ยั่งยืน

R-410A ซึ่งเป็นสารทำความเย็นไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFC) ได้ขับเคลื่อนระบบ HVAC สำหรับที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กมานานหลายทศวรรษ แม้ว่าจะให้ประสิทธิภาพการทำความเย็นที่เหนือกว่าและคุณสมบัติที่เป็นมิตรต่อโอโซนเมื่อเทียบกับรุ่นก่อน R-22 แต่ GWP ที่น่าตกใจถึง 2088 ซึ่งทำให้มีศักยภาพมากกว่า CO₂ ถึง 2,088 เท่าในด้านผลกระทบต่อสภาพอากาศ ทำให้ไม่สามารถรักษาสิ่งแวดล้อมได้

พระราชบัญญัติการสร้างสรรค์และการผลิตของสหรัฐอเมริกา (AIM) กำหนดให้ลดการใช้ HFC ลง 85% ภายในปี 2036 โดยห้ามใช้ R-410A ในระบบ HVAC ใหม่ตั้งแต่เดือนมกราคม 2025 มาตรการที่คล้ายกันภายใต้กฎระเบียบ F-Gas ของสหภาพยุโรปกำลังเร่งการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกนี้ สร้างภูมิทัศน์การแข่งขันสำหรับสารทดแทนที่มี GWP ต่ำ

ในฐานะสารทำความเย็น HFC/HFO (ไฮโดรฟลูออโรโอเลฟิน) แบบผสมที่มี GWP 466 R-454B ให้การลดผลกระทบต่อสภาพอากาศลง 78% เมื่อเทียบกับ R-410A องค์ประกอบแบบไฮบริดใช้ประโยชน์จากลักษณะ GWP ที่ต่ำมากของ HFO ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพการทำงานไว้ อย่างไรก็ตาม การจัดประเภทเป็นสารไวไฟเล็กน้อย (A2L) จำเป็นต้อง:

• การฝึกอบรมช่างเทคนิคเฉพาะทาง
• โปรโตคอลการตรวจจับการรั่วไหลที่ได้รับการปรับปรุง
• การออกแบบระบบที่ปรับเปลี่ยนด้วยส่วนประกอบกันประกายไฟ

สารทำความเย็น HFC องค์ประกอบเดียวนี้ (GWP 675) มีข้อได้เปรียบที่แตกต่างกัน:

• ประสิทธิภาพพลังงานสูงกว่า R-410A 15-20%
• ต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่า
• การตรวจจับการรั่วไหลที่ง่ายขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบที่สม่ำเสมอ

เช่นเดียวกับ R-454B R-32 มีการจำแนกประเภทการติดไฟ A2L แต่ได้รับประโยชน์จากห่วงโซ่อุปทานที่สร้างขึ้นและการนำไปใช้ทั่วโลกในวงกว้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตลาดเอเชีย

ตัวแบ่งความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสารทำความเย็น:

• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: GWP ของ R-454B (466) เทียบกับ R-32 (675)
• ประสิทธิภาพ: COP ที่เหนือกว่าของ R-32 (ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ)
• ความพร้อมของตลาด: โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ของ R-32 เทียบกับสถานะที่เกิดขึ้นใหม่ของ R-454B
• ความปลอดภัย: ทั้งคู่ต้องใช้ขั้นตอนการจัดการที่สอดคล้องกับ A2L

การเปลี่ยนแปลงนำเสนออุปสรรคในระบบ:

• ความเข้ากันได้ของวัสดุ: ปฏิกิริยาที่เป็นไปได้กับซีลและสารหล่อลื่น
• แรงดันระบบ: R-32 ทำงานที่แรงดันสูงกว่า R-410A
• ข้อจำกัดในการปรับปรุงใหม่: ระบบที่มีอยู่ส่วนใหญ่ไม่สามารถแปลงได้

ผู้ผลิตรายใหญ่กำลังใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น LG HVAC กำลังขยายสายผลิตภัณฑ์ R-32 สำหรับระบบการไหลของสารทำความเย็นแบบแปรผัน (VRF) และเครื่องทำความเย็น โดยคาดการณ์ถึงการเปลี่ยนแปลงด้านกฎระเบียบของอเมริกาเหนือ ในขณะเดียวกัน ผู้ผลิตรายอื่นๆ กำลังป้องกันความเสี่ยงด้วยการออกแบบที่เข้ากันได้กับ R-454B

การเปลี่ยนแปลงสารทำความเย็นสะท้อนให้เห็นถึงพันธสัญญาด้านสภาพอากาศในวงกว้างภายใต้การแก้ไข Kigali ต่อพิธีสารมอนทรีออล ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อลดการบริโภค HFC ลง 80-85% ทั่วโลกภายในปี 2047 ในขณะที่องค์กรมาตรฐานต่างๆ เช่น ASHRAE และ UL ปรับปรุงรหัสความปลอดภัยสำหรับสารทำความเย็น A2L อุตสาหกรรมพร้อมสำหรับการสร้างสรรค์นวัตกรรมที่เร่งขึ้นในเทคโนโลยีการทำความเย็นที่ยั่งยืน

การเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์นี้ขยายไปไกลกว่าข้อกำหนดทางเทคนิค มันแสดงถึงการจินตนาการใหม่เกี่ยวกับความสะดวกสบายทางความร้อนในสอดคล้องกับขอบเขตของโลก ผู้ชนะสูงสุดในการแข่งขัน R-454B เทียบกับ R-32 อาจพิสูจน์ได้ว่าไม่เกี่ยวข้อง เนื่องจากอุตสาหกรรมกำลังมุ่งสู่โซลูชัน GWP ที่ต่ำมาก เช่น R-290 (โพรเพน, GWP 3) ในทศวรรษหน้า