R-410A

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R-410Aは、空調ヒートポンプ用途で使用される冷媒の一つ。ジフルオロメタン(CH2F2別名:R-32)とペンタフルオロエタン(CHF2CF3別名:R-125)の共沸混合物だが、ほぼ共沸に近い性質を持っている。地球温暖化係数が高いため、R410aはいくつかの国で段階的に廃止が進んでいる。

Rapid growth of R-410A (HFC-125/HFC-32) atmospheric concentrations, when & IF leaked (bottom-right graph).

臭素や塩素を含むハロゲン化アルキル冷媒とは異なり、R-410A(フッ素のみを含む)はオゾン層破壊に寄与しないため、 R-22などのオゾン層破壊冷媒が段階的に廃止されるにつれて、より広く使用されるようになりました。しかし、メタンと同様に、R-410Aの地球温暖化係数(GWP)は、残留期間中はCO2 (GWP = 1) よりもかなり高い。R-410Aは、HFC-32とHFC-125を50%ずつ混合した冷媒である。 HFC-32の寿命は4.9年で、100年GWPは675であり、HFC-125の寿命は29年で、100年GWPは3500である。[1][2]この組み合わせの実効GWPは2088で、R-22(100年GWP = 1810)よりも高く、大気寿命はR-22の12年寿命と比較して約30年である。[3][4]

R-410Aは消費電力を削減することでR-22システムよりも高いSEER評価を可能にするため、R-410Aシステムの地球温暖化への全体的な影響は、発電所からの温室効果ガス排出量の削減により、場合によってはR-22システムよりも低くなる可能性がある。 [2]これは、大気への漏洩が十分に管理されることを前提としている。[5]短期的にはオゾン層の破壊を防ぐことがGWPの削減よりも重要であるという仮定の下では、R-410AはR-22よりも優れている。[2]

廃止

R410aを含むハイドロフルオロカーボン冷媒は、その高い地球温暖化係数を理由に、各国で段階的に廃止が進んでいる。

アメリカ合衆国


2020年12月27日、米国議会は米国イノベーション・製造業法(AIM法)を可決し、米国環境保護庁(EPA)にハイドロフルオロカーボン(HFC)の生産と消費を段階的に削減するよう指示した。 [6][7]HFCは地球温暖化係数が高いため、 AIM法はキガリ修正条項に準拠して可決された。AIM法に基づいて策定された規則では、2022年から2036年までにHFCの生産と消費を85%削減する必要がある。[8] R-410AはHFC R-125を含むため、この法律によって制限される。R-410Aが以前のオゾン層破壊冷媒R-22に取って代わったように、地球温暖化係数の低い他の冷媒がほとんどの用途でR-410Aに取って代わるだろう。[9]

AIM法で義務付けられた段階的削減により、2022年以降、R-410Aは他の冷媒に置き換えられることになる。代替冷媒としては、ハイドロフルオロオレフィン、R-454B (R-32R-1234yfの共沸混合物)、炭化水素(プロパンR-290やイソブタンR-600Aなど)、さらには二酸化炭素(R-744、GWP = 1)などが利用可能である。[9][10][11][12]代替冷媒はR-410Aよりも地球温暖化係数がはるかに低い。代替冷媒の中には、軽度または中程度の可燃性を持つもの、より高い圧力範囲で動作するもの、特殊なコンプレッサー潤滑剤やシールを必要とするものなどがある。

欧州連合

欧州連合(EU)は、温室効果ガス排出量の削減を目指し、R-32を含む複数の高GWPハイドロフルオロカーボン(HFC)冷媒の段階的廃止を目指す法律を可決した。R32はR410aの成分であるため、この段階的廃止はR410aにも適用される。R410aベースの家庭用冷蔵庫の販売は2026年1月1日から禁止され、エアコンとヒートポンプの販売は容量と機器の種類に応じて2027年から2030年まで禁止される。 [13]

物性

R-410A は、ISO 817 および ASHRAE 34 に準拠した A1 クラスの不燃性物質ある。その成分の 1 つである R-32 は、微燃性 (AL2) であり、もう 1 つの R-125 は、R32 の可燃性を抑制する A1 クラスの物質である。

R-410A冷媒の物性[14][15][16]
特性
CH2F2 (ジフルオロメタン) (50%)
CHF2CF3 (ペンタフルオロエタン) (50%)
分子量 (Da) 72.6
融点 (°C) 155
沸点 (°C) 48.5
液密度 (30 °C), kg/m3 1040
ガス密度 (30 °C), 空気=1.0 3.0
蒸気圧 at 21.1 °C (MPa) 1.383
臨界点 (°C) 72.8
臨界圧力, MPa 4.90
ガス比熱 (kJ/(kg·°C)) 0.84
液比熱 @ 1 atm, 30 °C, (kJ/(kg·°C)) 1.8
引火点 R-410A should not be mixed with air or oxygen under pressure
発火点 648 °C

注意点

関連項目

脚注

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