R417A/417B/422D/438A als Ersatzstoffe für R22
Ebenso wie bei R422A (R422A als Ersatzstoff für R22 und R502) war eines der Ziele bei diesen Entwicklungen, chlorfreie Kältemittel (ODP = 0) für die einfache Umstellung bestehender R22-Anlagen anzubieten.
R417A ist schon seit Jahren am Markt eingeführt und wird auch unter dem Handelsnamen ISCEON® MO59 (Chemours) vertrieben. Dieses R22-Substitut enthält die Gemischkomponenten R125/R134a/R600 und unterscheidet sich dadurch z.B. wesentlich von R407C mit einem entsprechend hohen Anteil an R32.
Unterdessen wird ein weiteres Kältemittel auf Basis identischer Komponenten, jedoch mit höherem R125-Anteil unter der Bezeichnung R417B angeboten. Wegen des geringeren R134a-Anteils liegen die volumetrische Kälteleistung, aber auch die Drucklagen höher als bei R417A. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Leistungsparameter und Schwerpunkte im Anwendungsbereich.
Gleiches gilt für ein weiteres Gemisch mit den gleichen Hauptkomponenten, aber R600a als Kohlenwasserstoff-Zusatz. Es wird unter dem Handelsnamen ISCEON® MO29 (Chemours) vertrieben und in der ASHRAE-Nomenklatur unter R422D geführt.
Ein ebenfalls zur Kategorie HFKW/KWGemische gehörendes Kältemittel wurde 2009 unter dem Handelsnamen ISCEON® MO99 (Chemours) vorgestellt – ASHRAE-Kennzeichnung R438A. Die Formulierung wurde gezielt auf eine höhere kritische Temperatur für Anwendungen in heißen Klimazonen ausgerichtet. Basiskomponenten sind R32, R125, R134a, R600 und R601a.
Bei allen vier Ersatz-Kältemitteln handelt es sich, wie bei R407C, um zeotrope Gemische mit mehr oder weniger ausgeprägtem Temperaturgleit. Insofern gelten auch hierfür die im Zusammenhang mit R407C beschriebenen Kriterien.
Bei ähnlicher Kälteleistung bestehen jedoch wesentliche Unterschiede in den thermodynamischen Eigenschaften und im Öltransportverhalten. Der hohe R125-Anteil bewirkt bei R417A/B und R422D einen höheren Massenstrom als bei R407C, deutlich geringere Druckgastemperatur und eine relativ hohe Überhitzungsenthalpie. Diese Eigenschaften lassen darauf schließen, dass sich Unterschiede bei der Optimierung von Systemkomponenten ergeben und der Einsatz eines Wärmeübertragers zwischen Flüssigkeits- und Saugleitung vorteilhaft ist.
Trotz des überwiegenden Anteils an HFKW-Kältemitteln ist der Einsatz von konventionellen Schmierstoffen teilweise möglich und zwar bedingt durch das gute Löslichkeitsvermögen des Kohlenwasserstoff-Anteils.
Bei Anlagen mit hoher Ölzirkulationsrate und/oder großem Flüssigkeitsvorrat im Sammler kann es allerdings zu Ölverlagerung kommen. In solchen Fällen werden Zusatzmaßnahmen erforderlich. Weitere Informationen zu Ölzirkulation und Schmierstoffen: R422A als Ersatzstoff für R22 und R502.
Wegen des hohen Treibhauspotenzials (GWP ≥ 2500) sind R417B sowie R422D in der EU bei Neuinstallationen seit 2020 nicht mehr erlaubt. Anforderungen und Einschränkungen sind in der F-Gase Verordnung 517/2014 geregelt. Allerdings wird die Mengenbegrenzung durch den „Phase-down“ ebenfalls zu deutlichen Einschränkungen in der Verfügbarkeit von R417A und R438A führen.