히트 펌프 냉매는 안전한가요?

연방 정부는 믿는다 열 펌프 2022년 인플레이션 감소법(Inflation Reduction Act of 2022)은 새 난방 장치를 설치하는 주택 소유자에게 세금 공제를 제공할 정도로 가정 난방의 미래입니다. 열 펌프는 화석 연료를 태우지 않으며 전기로가 사용하는 에너지의 일부를 소비합니다.

그러나 열 펌프가 환경에 영향을 미치지 않는다는 것은 아닙니다. 대부분 냉매를 사용하기 때문에 여전히 그렇습니다.

과거에 냉장고 및 에어컨용 냉매는 환경에 부정적인 영향을 미치는 것으로 입증되었습니다. 1987년 몬트리올 의정서라는 국제조약을 통해 당시 가장 보편적으로 사용되던 냉매의 사용을 금지했다. 밝혀진 바에 따르면, 이 냉매에 포함된 화학 물질은 부분적으로 지구 대기의 오존층과 북쪽과 남쪽의 계절별 “오존 구멍” 폴란드.

몬트리올 의정서 이후에 나온 냉매는 오존층을 손상시키지 않지만 여전히 일부와 함께 제공됩니다. 불리한 환경 영향. 결과적으로 완벽한 냉매의 개발이 진행 중입니다. 아직까지는 안전 문제 없이 냉매를 개발한 사람은 없습니다. 그렇다고 해서 누군가가 설치하는 것을 막을 수는 없습니다. 열 펌프하지만 기술의 이점이 위험보다 훨씬 크기 때문입니다.

냉매란?

에어컨, 냉장고 또는 히트 펌프의 냉매는 냉동 코일 내부에서 순환하는 화합물입니다. 냉매는 한 장소에서 다른 장소로 열을 전달할 수 있습니다. 열 펌프, 실내에서 실외로. 냉매 없이는 냉동 시스템이 작동하지 않습니다.

히트 펌프 시스템에 사용되는 냉매는 몇 가지 특성을 가져야 합니다.

• 낮은 끓는점;
• 무독성;
• 불연성;
• 열 흡수 가능성이 높음;
• 오존층에 대한 제로 영향; 그리고
• 낮은 지구 온난화 잠재력.

냉매에는 CFC(클로로플루오로카본), HCFC(히드로클로로플루오로카본), HFC(히드로플루오로카본) 및 HFO(히드로플루오로올레핀)의 네 가지 일반적인 종류의 냉매가 있습니다. CFC와 HCFC는 오존 파괴의 원인이 되는 화학 물질인 염소를 함유하고 있으며 둘 다 단계적으로 제거되었거나 단계적으로 제거되는 과정에 있습니다. 대부분의 최신 냉매는 HFC, HFO 또는 이 둘의 조합입니다.

히트 펌프 냉매는 안전한가요?

열 펌프 2010년 이전에 제조된 제품에는 오존층에 대한 영향으로 인해 단계적으로 사용이 중단되고 있는 HCFC인 R-22 냉매가 사용되었습니다. 구형 히트 펌프 시스템이 있는 경우 모델에 따라 R-22 냉매를 더 안전한 R-410A로 교체할 수 있습니다. R-22와 함께 시스템을 계속 사용하면 단계적 폐지의 최종 단계가 발효되는 2030년 이후에는 재충전할 수 없습니다.

R-410A는 오존 파괴 가능성이 없는 HFC입니다. Gentron AZ-20, Suva 410A 및 Puron이라는 브랜드 이름으로 판매됩니다. 열 펌프 시스템 2010년 이후에 생산된 차량에는 이미 R-410A가 충전되어 있습니다. R-410A는 오존층에 영향을 미치지 않지만 지구 온난화 가능성이 있습니다. 이 때문에 EPA에 의해 단계적으로 폐지되는 과정에 있습니다.

2023년부터 새로운 공조 및 히트 펌프 시스템에 사용되는 냉매는 HFO 화합물인 R-454B입니다. R-410A용으로 설계된 시스템에서는 사용할 수 없습니다. 지구 온난화 지수가 낮고 오존 파괴 지수가 없지만 불행하게도 약간의 인화성이 있습니다.

지금까지는 안전의 관점에서 모든 것을 가질 수 없는 것처럼 보입니다. 그러나 이 기술은 빠르게 발전하고 있으며 의심할 여지 없이 향후 몇 년 동안 열 펌프 냉매에 새로운 개발이 있을 것입니다.

냉매의 진화

사람들이 음식을 차갑게 보관하기 위해 아이스박스를 사용하던 1800년대에 독일 공학 교수 칼 폰(Carl von)은 Linde는 냉매의 팽창과 수축에 의존하는 최초의 냉동 시스템에 대한 특허를 받았습니다. 그가 사용한 것은 암모니아였고, 이후 많은 냉장고도 암모니아나 염화메틸, 이산화황 등의 화학물질을 사용했다. 이러한 화학 물질은 독성이 있고 인화성이 있으며 많은 사고의 원인이 되었습니다.

1928년 제너럴 모터스에서 일하는 한 엔지니어는 이러한 위험한 화학 물질을 대체하기 위해 완전히 불활성인 "기적" 종류의 화합물을 발명했습니다. 그들은 탄소, 불소, 수소 및 염소를 함유하고 있기 때문에 클로로플루오로카본으로 알려졌습니다. 이 화합물은 상표명 Freon으로 DuPont에서 판매되었습니다.

프레온은 1970년 제임스 러브록이 널리 사용되기 전까지 널리 사용되었습니다. 가이아 가설)는 대기 중에 떠다니는 이러한 물질의 분자를 감지할 수 있었습니다. 얼마 지나지 않아 과학자들은 성층권에서 일산화염소를 감지했습니다. 거기에 도달할 수 있는 유일한 방법은 염소가 풍부한 CFC가 대기 하층에서 분해되지 않고 상층 대기로 이동하여 오존과 반응하는 경우였습니다.

그것은 거대한 위험 신호였으며 CFC는 곧 금지되었습니다.

CFC가 단계적으로 폐기됨에 따라 과학자들은 HFC 및 HCFC를 포함한 여러 가지 대안을 개발했지만 그들도 마찬가지였습니다. 특히 온실 가스이기 때문에 환경에 해로운 것으로 간주되며 일부는 약한 인화성입니다. HFO는 가장 최근에 개발된 것입니다. 그들은 수소, 불소 및 탄소 원자로 구성되며 오존 파괴 지수가 0이고 지구 온난화 지수가 낮습니다. 미래에 HFO가 아직 알려지지 않은 환경적 결점을 가지고 있는 것으로 밝혀질 가능성을 고려할 때, 이산화탄소, 이소부탄, 프로판, 다시 한 번 암모니아와 같은 자연 발생 화합물을 사용하려는 움직임 냉매.

Chris Deziel은 30년 이상 건설 업계에서 활동해 왔습니다. 그는 처음부터 오레곤 사막에 작은 도시를 건설하는 것을 도왔고 두 개의 조경 회사 설립을 도왔습니다. 그는 목수, 배관공 및 가구 리피니셔로 일했습니다. Deziel은 2010년부터 DIY 기사를 작성했으며 가장 최근에는 Home Depot의 Pro Referral 서비스에서 온라인 컨설턴트로 일했습니다. 그의 작품은 Landlordology, Apartments.com 및 Hunker에 게시되었습니다. Deziel은 또한 과학 콘텐츠를 출판했으며 열렬한 음악가입니다.