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환경 규제 강화에 따라 기존 냉매(R410A, R404A, R32 등)를 대체하는 지구온난화지수(GWP) 150 이하의 혼합 냉매에 대한 연구와 상용화가 활발하게 진행되고 있다. 이들 냉매는 주로 HFO(Hydrofluoroolefin)와 HFC(Hydrofluorocarbon)를 혼합하여 GWP를 낮추면서도 기존 시스템과의 호환성을 높이는 특징을 가진다. 현재 주로 사용되는 GWP 150 이하 혼합 냉매는 다음과 같다.
R454C
R454C는 HFC-32(R32)와 HFO-1234yf의 혼합물로, R404A 및 R507의 대체 냉매로 사용된다. GWP가 약 145로, 150 이하의 규제를 충족한다.
- 특징: 기존 냉매에 비해 GWP가 매우 낮아 환경 영향이 적다. R404A와 비슷한 증기압과 냉동 능력을 가지고 있어 기존 시스템의 개조 없이 적용하기 용이하다. 주로 상업용 냉동, 히트펌프, 중저온 냉동 시스템에 활용된다.
R455A
R455A는 HFO-1234yf, HFC-32, CO2를 혼합한 냉매로, GWP가 약 145다. R404A, R448A, R507 등을 대체하기 위해 개발되었다.
- 특징: CO2를 포함하여 GWP를 크게 낮춘 것이 특징이다. R404A 대비 냉방 효율이 우수하며, 저온 및 중온 냉동 시스템에 적합하다. 다만, 비공비 혼합 냉매로 누설 시 조성비가 변할 수 있고, CO2 포함으로 인해 높은 운전 압력이 요구될 수 있다.
혼합 냉매의 일반적인 특징
현재 상용화된 혼합 냉매는 대부분 가연성 등급인 A2L(약가연성)에 속한다. 따라서 냉매 누설 시 화재 및 폭발 위험을 최소화하기 위해 누설 감지기 및 환기 시스템 설치가 필수적이다. 또한, 혼합 냉매는 각 성분의 끓는점이 달라 기기에서 누출될 경우 조성비가 변하는 분리 현상이 발생할 수 있다. 이로 인해 냉동 효율이 저하되거나 장기적인 성능 저하로 이어질 수 있으므로, 냉매 충전 시 액상으로 충전하는 것이 권장된다.
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