R404Aは、優れた低温冷凍効率とオゾン層に無害な特徴を持ち、中低温冷凍システムで広く使用されている中温冷媒であるが、その地球温暖化係数（GWP）が3,922と高いため、近く廃止される予定である。R448Aは、優れた熱物性と低いGWPを有し、現在R404Aの重要な代替選択肢となっている。本論文は、高低温試験箱冷凍システムに基づき、等価条件下でR448AがR404Aを代替したシステム特性を研究し、R448AとR404Aがシステムの経済性および環境に及ぼす影響を比較分析した。結果は、R404AおよびR448Aシステムの冷凍能力およびCOPは充填量の増加に伴い一旦増加し、その後減少する傾向を示した。R404Aと比較して、R448Aシステムの最適充填量は約9.3%増加したが、冷凍能力とCOPはそれぞれ17.2%および17.1%改善した。システムの蒸発温度が同じ場合、R448Aシステムは環境温度変動に対する感度がR404Aシステムより著しく低く、環境温度が1 ℃上昇するごとに、R404AおよびR448Aシステムの冷凍能力はそれぞれ1.69%および0.86%低下し、システムCOPは最大でR404Aより9.9%優れることができた。さらに、R448Aの使用による投資回収期間は約1年であり、システムの使用期間が増加するにつれて、R448Aシステムの総年間コスト（TAC）は徐々にR404Aシステムを下回り、使用期間が1年増加するごとにシステムコストは0.6%～6.6%節約できる。R404AをR448Aに置き換えた後、システムの総炭素排出量は32%以上削減でき、そのうち約27%の削減は運転期間内の冷媒漏れおよび廃棄回収過程によるものであった。

冷媒代替;高低温試験箱;システム特性;カーボンラベル;経済性評価