Firmy z branży spożywczej i napojów, które potrzebują systemu chłodzenia z łagodnym zamrażaniem, coraz częściej odchodzą od tradycyjnie stosowanego NH3 (amoniaku) na rzecz czynników chłodniczych HFO (hydrofluoro-olefin). Poprawiają one zrównoważony rozwój, zwiększają wydajność i znacznie obniżają koszty.

Firmy działające zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju mają swoje cele w tym zakresie i nie mogą pomijać współczynnika globalnego ocieplenia (GWP) płynów chłodniczych przy wyborze najbardziej odpowiedniego systemu chłodniczego.

WŁAŚCIWOŚCI IDEALNEGO CZYNNIKA CHŁODNICZEGO

Idealny czynnik chłodniczy jest nietoksyczny, niepalny, niewybuchowy, niekorozyjny, przyjazny dla środowiska, niedrogi, łatwy w produkcji i obsłudze oraz o dobrych właściwościach termodynamicznych, działający przy niskich ciśnieniach.
Czynniki chłodnicze HFO spełniają te kryteria. Mają zerowy ODP (potencjał niszczenia warstwy ozonowej) i niski GWP (potencjał globalnego ocieplenia). R1234ze jest syntetycznym czynnikiem chłodniczym HFO, a nie naturalnym czynnikiem chłodniczym jak amoniak, ma wartość GWP poniżej 1, niższą niż naturalny czynnik chłodniczy CO2 i nie tworzy TFA (kwasu trifluorooctowego). Amoniak ma GWP równe zero. Z tego punktu widzenia te dwa płyny są bardzo porównywalne.

HISTORIA I REGULACJE DOTYCZĄCE CZYNNIKÓW CHŁODNICZYCH

Pierwsze komercyjne czynniki chłodnicze wykorzystywały toksyczne lub palne gazy, takie jak amoniak, chlorek metylu lub propan, które w przypadku wycieku mogły prowadzić do śmiertelnych wypadków. W późniejszym czasie opracowano nietoksyczne i niepalne czynniki chłodnicze: gaz chlorofluorowęglowy (CFC) znany jako R-12, wodorochlorofluorowęglowy (HCFC) powszechnie stosowany jako R-22 oraz czynniki wodorofluorowęglowe (HFC). Te czynniki chłodnicze były często stosowane w celach przemysłowych, ponieważ zapewniały wysoki poziom bezpieczeństwa i wydajności w połączeniu z niskimi kosztami instalacji. Większość z tych powszechnie stosowanych czynników chłodniczych to gazy cieplarniane, które przyczyniają się do globalnego ocieplenia i mogą zubażać warstwę ozonową w przypadku wycieku do atmosfery.

Protokół Montrealski z 1987 roku i Protokół z Kioto z 1997 roku spowodowały przejście na czynniki chłodnicze o mniejszym wpływie na środowisko. W UE w 2002 r. weszły w życie przepisy zakazujące stosowania w nowych systemach czynników chłodniczych HCFC zubożających warstwę ozonową, takich jak R-22.

W 2015 r. weszły w życie unijne przepisy dotyczące F-gazów, mające na celu ograniczenie emisji fluorowanych gazów cieplarnianych (F Gazów) poprzez kontyngenty stopniowego wycofywania, zakazy i wymogi konserwacyjne.
Te przepisy i zapotrzebowanie rynku na bardziej przyjazne środowisku rozwiązania napędzały wiele innowacji w zakresie regulacji temperatury HVAC z wieloma nowymi czynnikami chłodniczymi, takimi jak R-454b i R-513a.

KLASYFIKACJE BEZPIECZEŃSTWA CZYNNIKÓW CHŁODNICZYCH

Czynniki chłodnicze są skategoryzowane według ich toksyczności i palności. Istnieją dwie klasy toksyczności: niższa toksyczność (klasa A), w której stężenie toksyczne jest mniejsze lub równe 400 części na milion (PPM) objętościowo, oraz wyższa toksyczność (klasa B).

Istnieją cztery klasy palności: 1, 2L, 2 lub 3. Klasa 1 dotyczy czynników chłodniczych, które nie wykazują rozprzestrzeniania się płomienia w temperaturze 140°F (60°C) od klasy 3 wysoce łatwopalnej. Celem podklasy 2L jest odzwierciedlenie niższych właściwości palnych nowych czynników chłodniczych o niskim GWP, takich jak HFOS (hydrofluoroolefiny), jak R-1234yf i R-1234ze.

ODP I GWP

Wszystkie czynniki chłodnicze mają wskaźniki ODP (potencjał niszczenia warstwy ozonowej) i GWP (potencjał tworzenia efektu cieplarnianego). ODP to względna ilość degradacji warstwy ozonowej.

GWP (Global Warming Potential) to ciepło pochłaniane przez każdy gaz cieplarniany w atmosferze, jako wielokrotność ciepła, które zostałoby pochłonięte przez taką samą masę dwutlenku węgla (CO2). GWP jest miarą szkodliwości czynników chłodniczych dla środowiska w porównaniu z C02, którego GWP wynosi 1,0.

ROZWÓJ CZYNNIKÓW CHŁODNICZYCH W FIRMIE TRANE

Firma Trane ma ogromne doświadczenie w projektowaniu produktów pracujących z czynnikami chłodniczymi o niskim GWP. Cała oferta agregatów chłodniczych ze sprężarkami śrubowymi i szybkimi sprężarkami odśrodkowymi jest już dostępna z alternatywnymi czynnikami chłodniczymi o niskim GWP, takimi jak R-1234ze, R-515b i R-513a. Całe portfolio agregatów spiralnych firmy Trane zostało przestawione na R-454B jako opcję o najniższej wartości GWP w celu zastąpienia R-410a przy jednoczesnej maksymalizacji wysokiej wydajności pracy. W porównaniu do systemów amoniakalnych, agregaty chłodnicze Trane wykorzystują czynniki chłodnicze, które są nietoksyczne, wymagają łatwiejszej konserwacji, mają niższy pierwszy koszt i niski współczynnik GWP.

DEFINICJE KLUCZOWYCH POJĘĆ

ODP - Potencjał niszczenia warstwy ozonowej - stopień, w jakim dana substancja może degradować warstwę ozonową; wszystkie pomiary w odniesieniu do podobnej masy CFC-11, która jest indeksowana na poziomie 1,0.
GWP - Global Warming Potential - stopień, w jakim gaz cieplarniany (GHG) zatrzymuje ciepło w atmosferze; wszystkie pomiary w odniesieniu do podobnej masy dwutlenku węgla (CO²), który jest indeksowany na 1,0. Nagromadzenie gazów cieplarnianych może powodować zmiany klimatyczne.
CFC - Chlorofluorowęglowodory (np. R-11, R-12) - wycofane przez Protokół Montrealski w 1996 r. ze względu na bardzo wysokie wartości ODP. Znaczący wpływ zarówno na zubożenie warstwy ozonowej, jak i na globalne ocieplenie ze względu na atomy chloru i fluoru oraz bardzo długi czas życia w atmosferze.
HCFC - wodorochlorofluorowęglowodory (np. R-22, R-123) - również zawierają chlor, ale w mniejszym stopniu przyczyniają się do zubożenia warstwy ozonowej i zmian klimatycznych ze względu na krótszy czas życia w atmosferze. Nadal są używane na świecie, ale mają wyznaczone daty wycofania w ramach Protokołu Montrealskiego.
HFC - wodorofluorowęglowodory (np. R-134a, R-404A, R-407C, R-410A) - nie zawierają chloru, ale mają wysokie współczynniki GWP ze względu na zawartość fluoru. Obecnie planuje się ich globalne wycofanie na mocy protokołu montrealskiego.
HFO i HCFO - wodorofluoroolefiny (np. R-1234yf, R-1234ze) i hydrochlorofluoroolefiny - czynniki chłodnicze nowej generacji, które nie zubożają warstwy ozonowej, mają bardzo niski współczynnik GWP i bardzo krótki czas życia w atmosferze (mierzony w dniach, a nie w latach lub dekadach).
BLENDY HFO (np. R-452b, R-454b, R-513a, R-514a) - mieszanki zawierające HFO o niższym współczynniku GWP.


Patrz Zrównoważone niskotemperaturowe systemy HVAC

Dowiedz się więcej o czynniku chłodniczym R1234ze