R404A는 우수한 저온 냉동 효율과 오존층에 무해한 특성으로 인해 중저온 냉동 시스템에 널리 사용되는 중온 냉매이지만, 지구온난화지수(GWP)가 3,922로 높아 곧 폐기될 예정이다. R448A는 우수한 열물성과 낮은 GWP를 바탕으로 현재 R404A를 대체하는 중요한 선택지 중 하나가 되었다. 본 논문은 고저온 시험 챔버 냉동 시스템을 기반으로 등가 조건 하에서 R448A가 R404A를 대체하는 시스템 특성을 연구했으며, R448A와 R404A가 시스템 경제성 및 환경에 미치는 영향을 비교 분석했다. 결과에 따르면 R404A와 R448A 시스템의 냉동량과 COP는 모두 충전량 증가에 따라 처음에는 증가하다가 감소하는 경향을 보였다; R404A에 비해 R448A 시스템 최적 충전량은 약 9.3% 증가했지만 냉동량과 COP는 각각 17.2%와 17.1% 향상되었다; 시스템 증발 온도가 동일할 때, R448A 시스템은 환경 온도 변동에 대한 민감도가 R404A 시스템보다 현저히 낮아 환경 온도가 1℃ 상승할 때 R404A와 R448A 시스템의 냉동량은 각각 1.69%와 0.86% 감소했으며, 시스템 COP는 최대 9.9%까지 R404A보다 우수할 수 있었다; 또한 R448A를 사용할 경우 투자 회수 기간은 약 1년이며, 시스템 사용 주기 연한이 증가함에 따라 R448A 시스템의 총 연간 비용(TAC)은 점차 R404A 시스템보다 낮아져 사용 주기가 1년 증가할 때마다 시스템 비용은 0.6%~6.6% 절감되었고, R404A를 R448A로 교체한 후 시스템의 총 탄소 배출량은 32% 이상 감소했으며 그중 약 27%의 감소는 운전 주기 내 냉매 누출 및 폐기 회수 과정에서 비롯되었다.

냉매 대체;고저온 시험 챔버;시스템 특성;탄소 라벨;경제성 평가