Potravinářské a nápojářské společnosti, které potřebují chladicí systém pro mírné zmrazení, stále častěji upouštějí od tradičně používaného NH3 (čpavku) a přecházejí na chladiva HFO (hydrofluoroolefin). Zlepšují udržitelnost, zvyšují výkon a výrazně snižují náklady.

Podniky, které se zabývají udržitelností, mají své cíle a při výběru nejvhodnějšího chladicího systému nemohou opomenout potenciál globálního oteplování (GWP) chladicích kapalin.

IDEÁLNÍ VLASTNOSTI CHLADIVA

Ideální chladivo je netoxické, nehořlavé, nevýbušné, nekorozivní, šetrné k životnímu prostředí, levné, snadno se vyrábí a zpracovává a má dobré termodynamické vlastnosti pracující při nízkých tlacích.
Chladiva HFO tato kritéria splňují. Mají nulový ODP (potenciál poškozování ozonové vrstvy) a nízký GWP (potenciál globálního oteplování). R1234ze je syntetické chladivo HFO, nikoli přírodní chladivo jako amoniak, má hodnotu GWP nižší než 1, nižší než přírodní chladivo CO2 a nevytváří TFA (kyselinu trifluoroctovou). Čpavek má GWP nula. Z tohoto pohledu jsou obě kapaliny velmi srovnatelné.

HISTORIE A REGULACE CHLADIV

První komerční chladiva používala toxické nebo hořlavé plyny, jako například čpavek, metylchlorid nebo propan, které mohly při úniku způsobit smrtelné nehody. Později byla vyvinuta netoxická a nehořlavá chladiva: plynný chlorfluoruhlovodík (CFC) známý jako R-12, hydrochlorfluoruhlovodík (HCFC) běžně R-22 a chladiva s hydrofluoruhlovodíkem (HFC). Tato chladiva se často používala pro průmyslové účely, protože poskytovala vysokou úroveň bezpečnosti a účinnosti v kombinaci s nízkými náklady na instalaci. Většina těchto běžných chladiv jsou skleníkové plyny, které přispívají ke globálnímu oteplování a při úniku do atmosféry mohou poškozovat ozónovou vrstvu.

Montrealský protokol z roku 1987 a Kjótský protokol z roku 1997 vedly k přechodu na chladiva s nižším dopadem na životní prostředí. V EU vstoupily v roce 2002 v platnost předpisy zakazující používání chladiv HCFC, která poškozují ozonovou vrstvu, jako je R-22, v nových systémech.

V roce 2015 vstoupily v platnost předpisy EU o fluorovaných skleníkových plynech, jejichž cílem je snížit emise fluorovaných skleníkových plynů (F-plynů) prostřednictvím kvót na postupné snižování emisí, zákazů a požadavků na údržbu.
Tyto předpisy a poptávka trhu po ekologičtějších řešeních podnítily mnoho inovací v oblasti regulace teploty HVAC s mnoha novými chladivy, jako jsou R-454b a R-513a.

BEZPEČNOSTNÍ KLASIFIKACE CHLADIV

Chladiva jsou rozdělena do kategorií podle své toxicity a hořlavosti. Existují dvě třídy toxicity: nižší toxicita (třída A), kde jsou toxické koncentrace menší nebo rovny 400 objemovým částicím (PPM), a vyšší toxicita (třída B).

Existují čtyři třídy hořlavosti: 1, 2L, 2 nebo 3. Třída 1 je určena pro chladiva, která nevykazují žádné šíření plamene při teplotě 60 °C (140 °F), až po vysoce hořlavou třídu 3. Účelem podtřídy 2L je zohlednit nižší hořlavost nových chladiv s nízkým GWP, jako jsou HFOS (hydrofluoroolefiny), například R-1234yf a R-1234ze.

ODP A GWP

Všechna chladiva mají hodnocení ODP (potenciál poškozování ozonové vrstvy) a GWP (potenciál globálního oteplování). ODP představuje relativní míru poškození ozonové vrstvy.

GWP (potenciál globálního oteplování) je množství tepla pohlceného jakýmkoli skleníkovým plynem v atmosféře jako násobek tepla, které by pohltila stejná hmotnost oxidu uhličitého (CO2). GWP je měřítkem toho, jak škodlivé pro životní prostředí mohou být chladiva ve srovnání s C02, který má GWP 1,0.

VÝVOJ CHLADIV TRANE

Společnost Trane má rozsáhlé zkušenosti s navrhováním výrobků pracujících s chladivy s nízkým GWP. Celé portfolio chladicích zařízení se šroubovými kompresory a vysokorychlostními odstředivými kompresory je již k dispozici s alternativními chladivy s nízkým GWP, jako jsou R-1234ze, R-515b a R-513a. Celé portfolio spirálových jednotek Trane bylo převedeno na chladivo R-454B jako variantu s nejnižší hodnotou GWP, která nahrazuje chladivo R-410a a zároveň maximalizuje vysoce účinný provoz. Konkrétně ve srovnání se čpavkovými systémy používají chladicí jednotky Trane chladiva, která nejsou toxická, vyžadují snadnější údržbu, mají nižší první náklady a nízký GWP.

DEFINICE KLÍČOVÝCH POJMŮ

ODP - Ozone Depletion Potential (potenciál poškozování ozonové vrstvy) - stupeň, v jakém může látka poškozovat ozonovou vrstvu; všechna měření se vztahují k podobné hmotnosti CFC-11, která je indexována na 1,0.
GWP - potenciál globálního oteplování - stupeň, v jakém skleníkový plyn (GHG) zadržuje teplo v atmosféře; všechna měření vztažená k podobné hmotnosti oxidu uhličitého (CO²), která je indexována hodnotou 1,0. Hromadění skleníkových plynů může způsobit změnu klimatu.
CFC - chlorofluorouhlovodíky (např. R-11, R-12) - vyřazeny Montrealským protokolem v roce 1996 kvůli velmi vysokým hodnotám ODP. Významný vliv na poškozování ozonové vrstvy i globální oteplování díky atomům chloru a fluoru a velmi dlouhé životnosti v atmosféře.
HCFC - hydrochlorfluoruhlovodíky (např. R-22, R-123) - rovněž obsahují chlor, ale díky kratšímu životu v atmosféře přispívají k poškozování ozonové vrstvy a změně klimatu méně. Stále se celosvětově používají, ale v rámci Montrealského protokolu je naplánováno jejich postupné vyřazování.
HFC - hydrofluorouhlovodíky (např. R-134a, R-404A, R-407C, R-410A) - neobsahují chlor, ale vzhledem k obsahu fluoru mají vysoké GWP. V současné době se na ně v rámci Montrealského protokolu vztahuje celosvětový postupný útlum.
HFO a HCFO - hydrofluoroolefiny (např. R-1234yf, R-1234ze) a hydrochlorfluoroolefiny - chladiva nové generace, která nenarušují ozonovou vrstvu, mají velmi nízké GWP a velmi krátkou životnost v atmosféře (měřeno ve dnech oproti letům nebo desetiletím).
SMĚSI HFO (např. R-452b, R-454b, R-513a, R-514a) - směsi obsahující HFO s nižšími GWP.


Viz Udržitelné nízkoteplotní systémy HVAC.

Další informace o chladivu R1234ze