逐步从 HFC 转向 CO2 (R744) 或丙烷 (R290)

什么时候需要转换？

自 2025 年 1 月 1 日起，GWP 为 2,500 及以上的新含氟气体不得再用于制冷设备的维修。再生或再循环气体可使用至 2029 年底，自 2032 年起限值收紧至 GWP 750 ^[1]。40 kW 及以上、GWP 为 150 及以上的商用集中式制冷系统已不得再投放市场 ^[1]。与此同时，HFC 配额不断减少，导致价格上涨、供应减少 ^[1]。在以下情况下通常值得考虑转换：

• 系统使用 R404A、R507A 或其他受维修禁令约束（或自 2032 年起将受约束）的制冷剂，
• 系统经常泄漏或需要大修，例如更换压缩机组或管路，
• 商店或建筑物本来就要改建或扩建，
• 运营者希望降低制冷剂和检漏成本。

对于小型系统，改用低 GWP 的 HFC/HFO 混合制冷剂可以作为第一步。制冷剂改造计算器可以显示哪些替代品适用。

为什么通常不能在 HFC 系统中改充 R744 或 R290

HFC 系统的最高允许压力（PS）是按 HFC 选定的。充注 CO2 会使压力超出该值数倍，而且泄压装置、压缩机和润滑油都不适用。在 HFC 系统中充注丙烷，等于把可燃制冷剂放进从未针对点火源进行评估的设备中，房间可能不满足充注量限值，系统也不再符合其 CE 标志 ^[3][5]。因此，实际上需要新建系统或更换机组，经制造商认可时，最多只能沿用电缆和部分末端冷却设备。

什么可以替代 R404A？

R404A 的 GWP 约为 3,900。自 2025 年 1 月 1 日起，不得使用原生 R404A 维护制冷设备；再生或回收的 R404A 可使用至 2029 年 12 月 31 日，自 2032 年 1 月 1 日起，固定式制冷的服务限制降至 GWP 750 ^[1]。现有装置通常转换为 HFC/HFO 混合物，而新装置则为 R744 或 R290 设计。该表格对比了常见选择；GWP 遵循条例 (EU) 2024/573 ^[1]，滑移温度使用 CoolProp 在露点 −30 °C 下计算 ^[7]。

• R448A、R449A 和 R452A 与 R404A 一样属于 A1 级，因此安全级别不变。它们的 GWP 低于 2,500 但高于 750，因此在 2031 年之后，它们也只能添加再生或回收的气体 ^[1]。
• R454C 和 R455A 的 GWP 低于 150，但属于 A2L（微燃）级。将 A1 系统转换为这些制冷剂需要根据 EN 378 重新评估充注量限制、通风和部件 ^[3]。
• R404A 和上述混合物使用 POE 油。在改型之前，请检查压缩机制造商对新制冷剂和润滑油的批准情况。
• 这些混合物的温度滑移为 4–14 K。根据露点测量过热度，根据泡点测量过冷度，如过热度指南所述。
• 改型计算器可为您系统的这些制冷剂对比制冷量、排气温度和质量流量。

第 1 步：规划新系统

1. 计算各个温度级别（中温、低温、空调）和全年全年的冷负荷，以及任何热回收需求。
2. 选择系统概念。跨临界 CO2 复叠/集中系统在一个系统中同时满足中温和低温需求。带有丙烷冷水机组的间接系统将丙烷保持在户外或机房中，并通过乙二醇或 CO2 载冷剂等二次流体分配冷量。带 R290 的一体式冷柜（独立式，通常为水冷）适用于小型店铺。
3. 确定含制冷剂部件的位置：在有人占用的空间中、在机房中、在户外或在通风外壳中。由此得出位置类别和通道类别 ^[3][4]。
4. 确定管道尺寸。CO2 计算器用于计算 R744 的铜管和钢管尺寸，HC 计算器用于检查 R290 及其他碳氢化合物的充注量限制。

第 2 步：安全级别和充注量限制

根据 EN 378-1 和 ISO 5149-1，最大充注量取决于制冷剂、房间体积、位置类别和通道类别 ^[3][4]。对于 R744 (A1)，适用实用极限：如果全部充注量泄漏到最小的房间中，浓度必须保持在极限以下，否则需要采取气体检测、通风或机房等措施。CO2 比空气重，会积聚在地面高度。

对于 R290 (A3)，限制基于爆炸下限 (LFL)。在 m1 以下基本上没有与房间相关的要求，在 m1 和 m3 之间，房间大小和安装高度限制了充注量，而在 m3 以上，含制冷剂的部件必须位于机房、通风外壳中或户外 ^[3]。从适用于该项目的标准版本中获取准确的值和公式。易燃制冷剂的文章展示了丙烷的示例。

第 3 步：压力、PED 和 ATEX

每个部件必须具有涵盖运行、停机和运输期间最高压力的 PS ^[3]。对于 CO2，请检查停机压力：许多系统都有小型停机冷却单元，或额定可承受该压力的容器。根据承压设备指令 2014/68/EU，类别 (I–IV) 取决于 PS、容积或管径以及流体组。丙烷属于第 1 组，CO2 属于第 2 组，类别决定了合格评定以及是否需要公告机构 ^[5]。

在丙烷可能形成爆炸性环境的地方（例如机房或维修期间），雇主必须评估风险，将区域划分为不同的区域，并将其记录在防爆文件中 ^[6]。区域内的设备必须符合 ATEX 设备指令 2014/34/EU 适用于该区域的要求。EN 378 旨在避免在正常运行中出现爆炸性环境，但仍必须评估风险。

第 4 步：资质和认证

根据 (EU) 2024/573 和实施条例 (EU) 2024/2215，安装、维修、修理和退役的证书要求不仅涵盖含氟温室气体，还涵盖替代品氨、CO2 和碳氢化合物，为他人工作的公司必须获得认证 ^[1][2]。人员证书类型为 ^[2]：

成员国可以颁发合并证书。根据旧条例 (EU) 2015/2067 的证书对应于新类型（类别 I → A1、II → A2、III → D、IV → E），但只有在持有人通过 (EU) 2024/573 第 10 条要求的培训或评估更新其知识后，才能继续使用 ^[1][2]。因此，对于 CO2 系统，技术人员需要 B 类，对于丙烷需要 A1 或 A2 类。在签订合同之前，请检查安装人员和服务公司的证书。

第 5 步：将 HFC 系统退役

旧制冷剂必须由经过认证的人员回收，并送往回收、再循环或销毁。在记录中记下数量。禁止故意排放 ^[1]。

第 6 步：压力测试、抽真空和调试

1. 在充注之前，根据 EN 378-2 使用干燥氮气对系统进行强度测试和气密性测试。CO2 测试压力远高于 HFC：规划危险区。请参阅压力测试指南。
2. 抽真空并通过保压真空测试进行检查。请参阅抽真空指南。
3. 充注制冷剂。对于 CO2，先用蒸气打破真空，以免形成干冰。对于丙烷，远离火源并使用为此目的设计的气体检测仪进行测量。
4. 测试安全功能：压力限制器、安全阀、气体检测、警报、通风和紧急停止。
5. 检查运行数据并对操作员进行培训。

文档

• 根据 PED 的符合性声明和组件 CE 标志，包含类别和合格评定 ^[5]。
• 压力测试和气密性测试证书、铭牌上的充注量和制冷剂。
• 风险评估、充注量限制计算以及对于丙烷的防爆文件 ^[3][6]。
• 操作说明、运行日志以及完成工作人员的证书 ^[2]。

检查清单

• 转换原因是否明确：服务禁令、产品禁令、泄漏还是成本？
• 是否已知各个温度级别的冷负荷？
• 是否已选择系统概念：CO2 集中系统、带二次流体的丙烷冷水机组还是独立式冷柜？
• 是否已为每个含制冷剂的部件确定了位置类别和通道类别？
• 是否对照适用的 EN 378 或 ISO 5149 版本检查了充注量限制？
• 是否已确定 PS、PED 类别和合格评定？
• 对于丙烷：是否已完成 ATEX 风险评估和区域划分？
• 人员和公司是否持有 CO2 或碳氢化合物证书？
• 是否已回收并记录 HFC？
• 压力测试、抽真空和功能测试是否已记录？