چگونه ممنوعیت R-410A توسط EPA سیستم‌های تهویه را به سمت R-454B یا R-32 می‌برد

صاحبان خانه‌ای که امروز کولر گازی مرکزی یا پمپ حرارتی خود را تعویض می‌کنند، دیگر نمی‌توانند سیستمی را خریداری کنند که با R-410A کار کند؛ ماده‌ای شیمیایی که تقریباً تمام خانه‌های ساخته شده در ایالات متحده از سال ۲۰۱۰ به بعد را خنک می‌کرد.

از تاریخ ۱ ژانویه ۲۰۲۵ (۱۱ دی ۱۴۰۳)، قانون اِی‌آی‌اِم (AIM Act) سازمان حفاظت محیط زیست (EPA) تولید و واردات تجهیزات اسپلیت مسکونی جدید با استفاده از این مبرد قدیمی را ممنوع کرد. این دستورالعمل صنعت تهویه مطبوع را مجبور می‌کند تا جایگزین‌هایی با پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) زیر ۷۰۰ را بپذیرد و عملاً به سلطه R-410A با GWP ۲٬۰۸۸ پایان دهد.[2][4]

این گذار، خریداران را در موقعیتی قرار می‌دهد که باید بین دو جایگزین اصلی، R-454B و R-32، یکی را انتخاب کنند. هر دو ماده شیمیایی استانداردهای جدید اقلیمی فدرال را برآورده می‌کنند، اما ساختارهای شیمیایی، فشارهای عملیاتی و الزامات سرویس‌دهی متفاوتی دارند.

از آنجایی که مبردها قابل تعویض نیستند، انتخاب ماده شیمیایی، سخت‌افزار خاصی را که روی پد بتنی بیرون خانه نصب می‌شود، تعیین می‌کند. سیستمی که برای R-32 طراحی شده است را نمی‌توان با R-454B شارژ مجدد کرد، و هیچ‌کدام از این دو را نمی‌توان در واحد قدیمی R-410A استفاده نمود.[1][5]

مهم‌ترین تغییر برای مصرف‌کنندگان، طبقه‌بندی ایمنی مواد شیمیایی جدید است. هر دو مبرد R-454B و R-32 توسط اَشرِی (ASHRAE) در دسته A2L طبقه‌بندی شده‌اند، به این معنی که کمی قابل اشتعال هستند. برخلاف R-410A که غیرقابل اشتعال بود، مبردهای A2L در صورتی که غلظت مشخصی از آن‌ها در محیطی راکد جمع شود و با منبع احتراق پرانرژی مانند شعله باز یا قوس الکتریکی با دمای بیش از ۱٬۴۷۲ درجه فارنهایت (معادل ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد) برخورد کند، ممکن است مشتعل شوند.[1][4]

برای کاهش این خطر، تولیدکنندگان تجهیزات را به طور کامل بازطراحی کرده‌اند. سیستم‌های مدرن A2L دارای حسگرهای داخلی تشخیص نشت مبرد هستند. در صورت تشخیص نشت، سیستم به طور خودکار کمپرسور را خاموش می‌کند و فن دمنده داخلی را به کار می‌اندازد تا گاز را قبل از رسیدن به غلظت قابل اشتعال پراکنده کند. این سخت‌افزار ایمنی اجباری، هزینه پایه نصب‌های جدید را افزایش می‌دهد، اما تضمین می‌کند که مواد شیمیایی کمی قابل اشتعال برای استفاده مسکونی ایمن باقی بمانند.[2]

R-454B، که توسط شرکت «کریر» (Carrier) با نام تجاری «پورون اَدونس» (Puron Advance) به بازار عرضه می‌شود، به عنوان انتخاب غالب برای سیستم‌های کانال‌کشی شده سنتی مطرح شده است. نیک آرچ، معاون و مدیر کل راه‌حل‌های تهویه مطبوع مسکونی در کریر، اظهار داشت: «توزیع‌کنندگان و نمایندگی‌های کریر با واحدهای سازگار با R-454B که برای آموزش و نصب اولیه در دسترس هستند، پیشگام صنعت خواهند بود.»

این مبرد ترکیبی است که از ۶۸٫۹٪ R-32 و ۳۱٫۱٪ R-1234yf تشکیل شده است. مزیت اصلی R-454B تأثیر اقلیمی فوق‌العاده پایین آن است، با GWP تنها ۴۶۶، که کاهش ۷۷٫۶ درصدی نسبت به استاندارد قدیمی محسوب می‌شود.[3][5]

با این حال، ماهیت ترکیبی R-454B یک پیچیدگی به نام «تفکیک‌پذیری» (Fractionation) ایجاد می‌کند. اگر سیستم دچار نشتی شود، دو ماده شیمیایی تشکیل‌دهنده می‌توانند با سرعت‌های متفاوتی خارج شوند. تکنسین‌ها نمی‌توانند به سادگی یک سیستم R-454B که به شدت تخلیه شده است را شارژ مجدد کنند؛ آن‌ها اغلب باید مخلوط باقیمانده را بازیابی کرده و واحد را با یک دسته کاملاً تازه شارژ کنند تا اطمینان حاصل شود که نسبت شیمیایی صحیح حفظ شده است.[1][4]

در مقابل، R-32 یک هیدروفلوئوروکربن تک‌جزئی است. با GWP ۶۷۵، این مبرد به سقف نظارتی EPA نزدیک‌تر است، اما همچنان کاهش ۶۷٫۶ درصدی در تأثیر اقلیمی نسبت به R-410A را نشان می‌دهد. از آنجایی که R-32 یک ترکیب نیست، دچار تفکیک‌پذیری نمی‌شود. تکنسین‌ها می‌توانند یک سیستم نشتی را در حالت مایع یا گاز شارژ مجدد کنند بدون اینکه ترکیب شیمیایی آن تغییر کند، که نگهداری طولانی‌مدت را ساده‌تر می‌کند.[1][5]

R-32 در حال حاضر پذیرش گسترده‌ای در سطح جهانی دارد و سال‌هاست که به عنوان مبرد استاندارد در سیستم‌های مینی اسپلیت بدون کانال در سراسر اروپا و آسیا استفاده می‌شود. این مبرد ظرفیت خنک‌کنندگی و پتانسیل بهره‌وری انرژی کمی بالاتری نسبت به R-454B ارائه می‌دهد، اگرچه در دماهای تخلیه بالاتری کار می‌کند.

این امر تولیدکنندگان را ملزم می‌کند که کمپرسورهای هدفمند و ویژه‌ای را طراحی کنند که قادر به تحمل بار حرارتی باشند، که همین موضوع پذیرش آن را در میان برخی از برندهای مستقر در ایالات متحده که سرمایه‌گذاری زیادی در معماری‌های قدیمی کرده بودند، به تأخیر انداخت.[1][4]

برای صاحبان خانه‌هایی که سیستم‌های R-410A موجود دارند، ممنوعیت تولید در سال ۲۰۲۵ به معنای تعویض فوری نیست. مقررات EPA بر آنچه تولیدکنندگان می‌توانند بسازند حاکم است، نه آنچه مصرف‌کنندگان می‌توانند استفاده کنند. واحدهای R-410A موجود کاملاً قانونی باقی می‌مانند و می‌توان آن‌ها را راه‌اندازی، سرویس و تعمیر کرد. تولید مبرد R-410A تا سال ۲۰۳۴ ادامه خواهد یافت تا از پایگاه بزرگ نصب شده پشتیبانی کند، اگرچه انتظار می‌رود با کاهش عرضه، قیمت‌ها به طور پیوسته افزایش یابد.[2]

در نهایت، انتخاب بین R-454B و R-32 به ندرت به صورت انتخابی انجام می‌شود؛ بلکه توسط برند تجهیزاتی که پیمانکار محلی نصب می‌کند، دیکته می‌شود. کریر (Carrier)، جانسون کنترلز (Johnson Controls) و ترین (Trane) به شدت از R-454B برای خطوط کانال‌کشی شده خود حمایت کرده‌اند، در حالی که دایکین (Daikin) و گودمن (Goodman) از R-32 دفاع کرده‌اند. خریداران باید تأثیر اقلیمی کمتر مبرد ترکیبی را در مقابل قابلیت سرویس‌دهی ساده‌تر جایگزین تک‌جزئی بسنجند، با این آگاهی که هر دو نشان‌دهنده یک جدایی دائمی از سیستم‌های گذشته هستند.[3][5]