การใช้น้ำยาแอร์ R-407C ทดแทน R-22 ในระบบเครื่องปรับอากาศ

เทคโนโลยี เครื่องปรับอากาศ ได้ถูกสร้างขึ้นและพัฒนาอยู่ตลอดเวลาแต่ในช่วงไม่นานมานี้เริ่มมีการรณรงค์เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ซึ่งน้ำยา แอร์ ที่เราเคยใช้กัน เช่น R-11, R-12, R-22, R-502 นั้น เมื่อเกิดการรั่วซึมหรือปล่อยทิ้งในชั้นบรรยากาศแล้วเกิดการสะสมในชั้นบรรยากาศมากๆ จะเกิดผลกระทบต่อโลกมากขึ้นตามลำดับ

ในบทความนี้จะกล่าวเฉพาะการเปลี่ยนมาใช้น้ำยา แอร์ R-407C ทดแทน R-22 ซึ่งจะกล่าวถึงคุณสมบัติของน้ำยา แอร์ R-407C, ความดันและอุณหภูมิ ประสิทธิภาพในการทำความเย็นของ เครื่องปรับอากาศ และการทดแทนกับอุปกรณ์เดิมซึ่งใช้ R-22

คุณสมบัติของน้ำยา แอร์ R-407Cเกิดจากการผสมของ HFC-32/HFC-125/HFC-134a23/25/52% โดยน้ำหนัก ซึ่งเป็นสารไม่ทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศ ODP = 0 (Ozone Depletion Potential) ซึ่งตามสนธิสัญญามอนทริออลบังคับให้ประเทศที่กำลังพัฒนาแล้ว ยกเลิกการผลิตน้ำยาที่ทำลายชั้นโอโซนในบรรยากาศ เช่น CFC-12 ในปี พ.ศ. 2553 และต้องลดกำลังการผลิตลงเป็นลำดับ R-407C มีชื่อทางเคมีว่า Difluoromethane/Pentafluoroethane/Terafluoroethane สูตรทางเคมี มีค่าการทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก GWP (Global Warming Potential) ต่ำที่สุดคือ 1600 เมื่อเทียบกับน้ำยา แอร์ R-22 = 1700 และ R-410A = 1890
R-407C มีคุณสมบัติเป็นสารผสมแบบซีโอโทรปิค Zeotropic Blend คือ ที่ความดันค่าหนึ่งสารนี้จะมีจุดเดือดเป็นช่วง ๆ ไม่เหมือนสารเดี่ยว เช่นน้ำยา แอร์ R-22 ที่ความดันค่าหนึ่งก็จะมีจุดเดือดที่อุณหภูมินั้นเพียงค่าเดียว

จุด Dew Point ใช้ในการอ่านค่าความดันหรืออุณหภูมิที่เป็นไออิ่มตัว Saturated Vapor Pressureหรือ Superheat อ่านค่าความดันจากจุดนี้ที่อุณหภูมิน้ำยาแอร์ มากกว่า 100C (500F)จุด Bubble point ใช้ในการอ่านค่าความดันหรืออุณหภูมิที่เป็นของเหลวอิ่มตัว Saturated Liquid Pressure หรือSubcooling อ่านค่าความดันจากจุดนี้ที่อุณหภูมิน้ำยาต่ำกว่า 100C (500F)
Temperature Gllde หรือ การเดือดเป็นช่วงอุณหภูมิ เนื่องจากน้ำยา แอร์ R-407C เกิดจากการผสมหลายชนิดจึงทำให้สารผสมที่มีจุดเดือดต่ำกว่าเกิดการระเหยก่อนชนิดอื่น แต่ได้มีการทดสอบในห้องปฎิบัติการเพื่อทดสอบการรั่วของน้ำยา แอร์ R-407C ที่อุณหภูมิต่าง ๆ แล้วพบว่าการแยกตัวของสารผสมนั้นมีผลน้อยมากกับประสิทธิภาพของ เครื่องปรับอากาศ เนื่องจากสารผสมของ 407C นั้น มีจุดเดือดที่ใกล้เคียงกันมากและเมื่อมีการรั่วที่อุณหภูมิที่เราใช้งานตามปกติ เช่น250-400 C นั้น สารผสมดังกล่าวจะเดือนและระเหยตัวได้หมดแล้ว
ความดันและอุณหภูมิ เพื่อให้ง่ายต่อการนำไปใช้งานได้ทันที อ้างอิงค่าที่ 100 Cที่จุด Dew point และ Bubble point เป็นหลักในการหาค่าความดันจากตารางความดันจะเห็นได้ว่า High Side ของน้ำยา แอร์ R-407C จะมีค่าเพิ่มสูงขึ้น ดังนั้นอุปกรณ์ที่ใช้กับน้ำยา แอร์ ดังกล่าวต้องมีความแข็งแรงเพียงพอ จุดเชื่อมต่ออาจเกิดการรั่วซึมได้ง่ายกว่าเดิม แต่นี้เป็นจุดเสียเพียงจุดเดียวของน้ำยา แอร์ R-407C
ประสิทธิภาพในการทำความเย็นของ เครื่องปรับอากาศเปรียบเทียบประสิทธิภาพการทำความเย็นของ เครื่องปรับอากาศ เมื่อมีการเปลี่ยนอุณหภูมิคอยล์เย็นใช้คอมเพรสเซอร์ตัวเดิม


จะเห็นได้ว่าประสิทธิภาพในการทำความเย็นของ เครื่องปรับอากาศ จะเปลี่ยนแปลงหากอยู่ในช่วง High – Medium Temp อาจลดลงประมาณ 10 – 15% หากเป็นงาน Low temp อาจลดลงถึง 20% ดังนั้นการเปลี่ยนน้ำยา แอร์ ต้องระวังในจุดนี้ด้วย มิฉะนั้นอาจทำให้มีผลต่ออุณหภูมิที่ต้องการได้
การทดแทนกับอุปกรณ์เดิมซึ่งใช้น้ำยา แอร์ R-22
1.Compressor ควรเช็ค Cooling Capacity, Heat Rejection Power Input กับ Supplier หรือจาก Selection Program ว่าเปลี่ยนแปลงเป็นอย่างไร
2.Lubricantเนื่องจากน้ำมันหล่อลื่นของคอมเพรสเซอร์เดิมเป็นแบบ Mineral Oilซึ่งใช้ได้กับน้ำยา แอร์ R-12, R-22 นั้น ไม่สามารถนำมาใช้กับน้ำยา แอร์ R-407C, R-134a, R-410A ได้ ดังนั้นจึงต้องมีการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันชนิดใหม่คือเป็นน้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์ชนิด POE Polyesters Oil
3.Thermostatic Expansion Valve จากค่าของความดันลดคร่อมวาล์วจากตารางความดัน พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงมากขึ้นหาก High Side สูงขึ้น ดังนั้นจึงควรเช็คความสามารถของวาล์วด้วยว่ายังใช้ได้อยู่หรือเปล่า แต่โดยมากมักใช้ TXV ของน้ำยา แอร์ R-22 แทนได้เลย เนื่องจากมีการชดเชยค่ากันได้ หรือสามารถปรับแต่ง Superheat ได้เช่นกัน
4.Refrigerant Piping จะได้รับผลกระทบบ้างเล็กน้อย แต่โดยรวมมักจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงขนาดท่อไปจากเดิม
5.Uni Cooler, Condenser. นอกจากคอมเพรสเซอร์แล้ว อุปกรณ์อื่นๆ ที่มีหน้าที่แลกเปลี่ยนความร้อนจะต้องตรวจสอบสมรรถนะและล้างระบบให้สะอาดก่อนเปลี่ยนน้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์และน้ำยาใหม่ การเช็คประสิทธิภาพการทำความเย็นของอุปกรณ์และเปลี่ยนความร้อน ทำได้ง่าย ๆ โดยใช้ Selection Program เพียงแต่เปลี่ยนชนิดน้ำยา แอร์ จาก R-22 เป็น R-407C ค่าต่างๆ ที่ต้องการเช่น .Cooling capacity, Heat Reject, Power Input ก็จะแสดงมาให้ครบ