Czynnik chłodniczy R22 z grupy HCFC (syntetyczne czynniki chłodnicze zawierające chlor) był szeroko stosowany. Okazał się jednak szkodliwy dla środowiska, w tym szczególnie dla warstwy ozonowej. Zgodnie z regulacją Unii Europejskiej nr 2037/2000 w kolejnych latach był stopniowo wycofywany. Powstało ostatnio wiele alternatywnych syntetycznych czynników chłodniczych, jednak i one nie są dla środowiska obojętne. Dla tych czynników Unia Europejska wprowadziła w maju 2006 r. Rozporządzenie w sprawie niektórych fluorowanych gazów cieplarnianych („F-gazów”), które nakłada dodatkowe obowiązki na użytkownika instalacji chłodniczej.
Z tego względu znalezienie zamienników dla R22 i innych syntetycznych czynników chłodniczych (tabela 1) będzie wyzwaniem dla wielu firm z branży na kolejne lata. Całkowity zakaz napełniania lub dopełniania istniejących instalacji będzie obowiązywać od grudnia 2014 roku. Od stycznia 2010 do podanej daty w istniejących instalacjach będzie można stosować tylko czynnik R22 z odzysku (niepierwotny). W ostatnich miesiącach w prasie chłodniczo-klimatyzacyjnej pojawiło się wiele artykułów na temat alternatywnych do HCFC czynników chłodniczych. Warto jednak spojrzeć na to zagadnienie przez pryzmat użytkowników chłodniczych instalacji przemysłowych. W Polsce nie istnieje, na szczęście, wiele pompowych układów chłodniczych, które z powodu swojej konstrukcji zawierają dużą ilość czynnika chłodniczego. Jednak od połowy lat 90. gwałtownie rozwijająca się gospodarka została „wyposażona” w wiele całkiem rozległych instalacji zasilanych ciśnieniowo. Obecnie użytkownicy tych instalacji mają dylemat co robić dalej. Powyższe okoliczności mogą skłaniać do wzięcia pod uwagę różnych możliwości, a jedną z nich jest zastosowanie naturalnych czynników chłodniczych, takich jak NH3.
Terminy stopniowego wycofywania czynnika chłodniczego R22 Po 31 grudnia 2009 r. nie będzie można napełniać ani dopełniać instalacji chłodniczych nowym, pierwotnym czynnikiem chłodniczym R22. Czynnika chłodniczego R22 z odzysku będzie można używać jeszcze do 31 grudnia 2014 r. W tym okresie dozwolona będzie eksploatacja istniejących instalacji z czynnikiem chłodniczym R22, nie będzie można ich jednak dopełniać ani napełniać nowym R22. Po 31 grudnia 2014 r. obowiązywać będzie całkowity zakaz stosowania czynnika chłodniczego R22 do napełniania lub dopełniania istniejących instalacji. W razie potrzeby napełnienia lub dopełnienia instalacji zasilanej R22 po tej dacie niezbędna będzie jej przebudowa lub wymiana na nową, zasilaną alternatywnym czynnikiem chłodniczym.
Regulacja w sprawie F-gazów Jedynymi syntetycznymi czynnikami chłodniczymi dozwolonymi do stosowania jako alternatywa dla R22 są tzw. fluoropochodne węglowodoru (HFC). Substancje takie podlegają Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie niektórych fluorowanych gazów cieplarnianych dalej zwanym Rozporządzeniem F-gazowym. Przyjęta przez Komisję Europejską regulacja w sprawie gazów fluorowanych kładzie nacisk na ograniczenie i monitorowanie emisji. Określa ona kompleksowe ramy raportowania danych dotyczących emisji czynników chłodniczych w celu uzyskania rzeczywistego obrazu gazów HFC, który umożliwi podejmowanie opartych na faktach decyzji odnośnie ich stosowania w przyszłości. Przepisy uprawomocniły się z dniem 4 lipca 2006 r. z 12-miesięcznym okresem wprowadzenia w krajach członkowskich. Oznacza to, że Rozporządzenie F-gazowe weszło w życie 4 lipca 2007 r. Rozporządzenie F-gazowe oraz pozostałe przepisy wykonawcze dotyczące gazów fluorowanych obejmują m.in. następujące obszary: ● ograniczenie emisji i odzysk czynników, ● szkolenie i certyfikacja personelu, ● obowiązkowe przeglądy okresowe instalacji oraz rejestracja wycieków i napełnień czynnikiem, ● odpowiedzialność operatorów za bezpieczeństwo instalacji, ● sankcje za nieprzestrzeganie przepisów.
Szereg krajów członkowskich Unii Europejskiej wprowadziło dalsze ograniczenia stosowania gazów fluorowanych. Jednym z przykładów jest Dania, gdzie już od stycznia 2007 r. obowiązuje całkowity zakaz stosowania takich czynników chłodniczych w instalacjach o pojemności ponad 10 kg czynnika. Jedną z konsekwencji przepisów dotyczących F-gazów jest wprowadzenie Rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 14 października 2008 r. w sprawie opłat za korzystanie ze środowiska. Wysokość opłaty w przypadku tych gazów wynosi 25 zł za 1 kilogram wprowadzony do powietrza, co stanowi jedynie połowę stawki w przypadku emisji węglowodorów chlorowcopochodnych (grupa HCFC), która wynosi 50 zł za kilogram. W 2011 regulacja w sprawie gazów fluorowanych zostanie poddana rewizji. Być może jej przepisy staną się bardziej rygorystyczne.
Porównanie cen obecnych alternatywnych czynników chłodniczych Ceny alternatywnych czynników chłodniczych pokazano na rys. 1. Ceny większości syntetycznych czynników chłodniczych są znacznie wyższe od ceny R22. Jednak amoniak, będący naturalnym czynnikiem chłodniczym, jest od R22 tańszy.
Wpływ rodzaju czynnika na wydajność i konstrukcję instalacji Podczas wyboru rodzaju stosowanego czynnika chłodniczego należy brać pod uwagę przede wszystkim jego wpływ na globalne ocieplenie (GWP), gdyż w przypadku niektórych z powyższych alternatywnych czynników chłodniczych wydajność instalacji ulegnie zmianie. Jak widać na rys. 2 i 3, wydajność i sprawność chłodzenia może ulec znacznemu pogorszeniu przy wymianie R22 na syntetyczne zamienniki. Dane do sporządzenia wykresów bazują na literaturze [4]. Ponadto, wymiana czynnika chłodniczego w istniejącej instalacji napełnionej R22 na inny syntetyczny czynnik chłodniczy wymaga dokonania oceny systemu pod kątem kompatybilności sprężarki, rodzaju oleju, materiałów uszczelniających, wytrzymałości instalacji rurowej i elementów sterujących. Podsumowując zastosowanie alternatywnych czynników chłodniczych może przynieść następujące skutki: ● ograniczenie wydajności chłodzenia systemu, ● większe zużycie energii, ● konieczność przebudowy instalacji.
Wycieki Fakt, że syntetyczne czynniki chłodnicze są nietoksyczne, bezbarwne i bezwonne, prowadzi do tego, że wycieki często nie zostają wykryte. Okazuje się, że w praktyce rocznie około 5-15% czynników z grupy HFC wycieka z instalacji. Procent ten w przypadku konkretnej instalacji zależy od użytych materiałów i poziomu zabiegów konserwacyjnych. W przeciwieństwie do syntetycznych czynników chłodniczych już niewielka ilość NH3 o stężeniu nieszkodliwym dla zdrowia ludzkiego może zostać natychmiast wykryta na podstawie charakterystycznego zapachu. Ponadto, dla zapewnienia zgodności z przepisami bezpieczeństwa, instalacje zawierające NH3 mają szczelną konstrukcję i są wyposażone w urządzenia wykrywające wycieki.
Jakie działania podjąć i jakie będą ich koszty? W tabeli 2 zaproponowano 4 następujące rozwiązania: ● powstrzymanie się od jakichkolwiek działań i poleganie na dostępności R22 z odzysku, ● wymiana R22 na czynnik chłodniczy typu „gaz fluorowany”(grupa HFC), ● wymiana R22 na naturalny czynnik chłodniczy, ● zastąpienie pojedynczych systemów instalacją centralną korzystającą z naturalnych czynników chłodniczych.
Opcje te są podane w kolejności wzrastających nakładów inwestycyjnych.
Energia i środowisko (...)
Jak podjąć właściwą decyzję? (...) |