R404A ist ein häufig verwendetes Kältemittel für mittlere Temperaturen, das aufgrund seiner ausgezeichneten Kälteleistung bei niedrigen Temperaturen und seiner ozonschichtfreundlichen Eigenschaften weit verbreitet in Mittel- und Niedertemperaturkühlsystemen eingesetzt wird. Es weist jedoch einen hohen globalen Erwärmungspotenzialwert (GWP = 3.922) auf und wird bald ersetzt. R448A ist aufgrund seiner hervorragenden thermophysikalischen Eigenschaften und des niedrigen GWP mittlerweile eine wichtige Alternative zu R404A geworden. Diese Arbeit basiert auf einem Kühlkreislauf mit einem Prüfstand für hohe und niedrige Temperaturen und untersucht die Systemeigenschaften unter äquivalenten Bedingungen mit dem Ersatz von R404A durch R448A. Es wurde eine vergleichende Analyse der Auswirkungen von R448A und R404A auf Wirtschaftlichkeit und Umwelt des Systems durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen: Die Kühlleistung und der COP der Systeme mit R404A und R448A nehmen mit zunehmender Füllmenge zunächst zu und dann ab; im Vergleich zu R404A erhöht sich die optimale Füllmenge des R448A-Systems um etwa 9,3 %, aber Kühlleistung und COP steigen um 17,2 % bzw. 17,1 %; bei gleicher Verdampfungstemperatur des Systems ist die Sensitivität des R448A-Systems gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur deutlich geringer als beim R404A-System, bei einem Anstieg der Umgebungstemperatur um 1 ℃ sinkt die Kühlleistung der R404A- und R448A-Systeme um 1,69 % bzw. 0,86 %, und der maximale COP des Systems kann den von R404A um bis zu 9,9 % übertreffen; außerdem beträgt die Amortisationszeit bei Verwendung von R448A etwa 1 Jahr, und mit zunehmender Nutzungsdauer des Systems sinken die gesamten jährlichen Kosten (TAC) des R448A-Systems allmählich unter die des R404A-Systems, mit jeder zusätzlichen Betriebsjahr kann das System Kosten von 0,6 % bis 6,6 % einsparen, und nach der Umstellung von R404A auf R448A kann die Gesamt-Kohlenstoffemission des Systems um mehr als 32 % reduziert werden, wobei etwa 27 % der Reduktion aus Kältemittelleckagen während der Betriebsdauer sowie dem Verschrottungs- und Rückgewinnungsprozess stammen.

Kältemittelersatz;Prüfstand für hohe und niedrige Temperaturen;Systemeigenschaften;CO₂-Kennzeichnung;Wirtschaftlichkeitsbewertung