Efekt cieplarniany stanowi jeden z większych problemów środowiskowych współczesnego świata. Gazy cieplarniane, do których należy również znaczna ilość czynników chłodniczych, powodują podnoszenie temperatury przy powierzchni Ziemi (spowodowane gromadzeniem się ich w górnych warstwach troposfery). Konsekwencją tego jest topienie się lodowców, wzrost poziomu mórz i oceanów, powstawanie obszarów pustynnych lub tropikalnych oraz intensyfikacja zjawisk atmosferycznych.

Wobec powyższego w Kyoto w Japoni (grudzień 1997) wiele krajów podpisało międzynarodowe porozumienie, zobowiązujące jego sygnatariuszy do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych. Tzw. protokół z Kyoto ostatecznie został w lutym 2005 ratyfikowany i wprowadzony w życie przez 141 kraje wytwarzające w sumie 61% światowej emisji gazów cieplarnianych.

Dla porównania wpływu tego rodzaju gazów na efekt szklarniowy, przyjęto wielkość GWP (potencjał tworzenia “efektu cieplarnianego”), odniesiony do dwutlenku węgla (CO2), dla którego GWP = 1, w przyjętym horyzoncie czasowym (zwykle 100 lub 500 lat).

Jeśli spojrzeć pod tym kątem na używane obecnie czynniki chłodnicze, można zauważyć powrót do gazów naturalnych – np. propanu i izobutanu – stosowanych już wcześniej w wielu branżach chłodniczych. Jak się okazuje czynniki z grupy HC (węglowodorów nasyconych), w tym propan (R290), mają znacznie niższą wartość GWP w porównaniu z czynnikami grupy HFC (hydrofluorowęglowodory), np. R404A. Przykładowe wartości GWP zestawiono w tabeli 1.



Obecnie niektóre kraje europejskie wprowadziły podatek od urządzeń, w których stosuje się czynniki chłodnicze z grupy HFC. Z kolei Komisja Ochrony Środowiska Parlamentu Europejskiego przegłosowała propozycję zakazu używania czynników HFC w domowych urządzeniach chłodniczych czy zamrażalniczych. Również od dnia 1 stycznia 2011 w układach klimatyzacji nowych samochodów nie będzie można stosować R134a (GWP <150).

Wielu znanych producentów napojów i lodów podjęło publiczne zobowiązanie promowania urządzeń chłodniczych na czynniki inne, niż z grupy HFC, zamawiając i firmując swoim brendem tylko takie urządzenia. W chwili obecnej można powiedzieć, iż w sektorze domowych urządzeń chłodniczych to izobutan (R600a) najprawdopodobniej zdominuje rynek. Jeśli zaś chodzi o propan (R290), to od 2004 r. jest on z powodzeniem wprowadzany do sklepowych urządzeń chłodniczych.

Producenci sprężarek i agregatów stosowanych przez firmę ES System K posiadają już w swojej ofercie szeroki zakres zamienników do obecnie montowanych sprężarek i agregatów na czynnik R404A. Firma Es System K jest na etapie wdrażania systemu napełnienia, kontroli i testowania urządzeń chłodniczych z czynnikami HC.

Już wkrótce w ofercie pojawią się urządzenia z grupy tzw. plug-in, wyposażonych w układy chłodnicze wypełnione czynnikiem R290. Będą to w pierwszej kolejności: szafy chłodnicze np. SCA... Antila, małe lady chłodnicze, np. LCD 1,2 (1,5) Dorado, LCC 0,6 Carina oraz małe regały chłodnicze, np. RCS 01 Scorpion Mini.

Domowe urządzenia chłodnicze i zamrażalnicze są sklasyfikowane i oznaczone wg dyrektywy Uni Europejskiej EC2003/66, odpowiednio do wielkości zużycia energii. Natomiast oznaczenie zużycia energii sklepowych urządzeń chłodniczych i zamrażalniczych jest obecnie w przygotowaniu. W tabelach 2 i 3 pokazano przykładowe porównanie zużycia energii elektrycznej w szafie mroźniczej i zamrażarce.




Ochrona przed wyciekiem i wybuchem

Jak już wspomniano czynniki HC (w tym propan) są łatwopalne, zatem wszelkie operacje muszą być przeprowadzone w sposób bezpieczny, uwzględniając ryzyko wybuchu i pożaru z powodu:

• możliwości tworzenia się mieszanki wybuchowej na zewnątrz i wewnątrz instalacji,
• potencjalnego źródła zapłonu (na zewnątrz i wewnątrz urządzenia).

Wyciek czynnika HC z parownika do przestrzeni użytkowej urządzenia, może spowodować powstanie mieszanki palnej lub wybuchowej. Wszystkie źródła zapłonu (termostat, wyłączniki, grzałki elektryczne itd.) mogą zainicjować powstanie płomienia lub eksplozji. W celu ochrony stosuje się różne rozwiązania.

W przypadku parownika zabudowanego w urządzeniu na zewnątrz przestrzeni chłodzonej, parownik „zamknięty” jest w piance izolacyjnej, typu „cold-wall”, co znacznie zmniejsza możliwość powstania wycieku do przestrzeni użytkowej urządzenia. Rozwiązanie takie nie wymaga zmian podzespołów elektrycznych.

Jeśli parownik umieszczony jest w urządzeniu w przestrzeni użytkowej i jest to parownik z podwójną metalową osłoną – mamy automatycznie zapewnione ograniczenie wycieków do wewnętrznej przestrzeni użytkowej. Jednak jeśli jest to standardowy parownik, wszystkie podzespoły elektryczne musza być usunięte z przestrzeni użytkowej i umieszczone na zewnętrz lub posiadać zabezpieczenie przeciwogniowe i przeciwwybuchowe.

Oczywiście zawsze należy uwzględniać międzynarodowe normy bezpieczeństwa (IEC, UL, ...) oraz lokalne standardy i przepisy.

Napełnianie układu i testy

Napełnianie układu, test szczelności oraz test urządzenia, należy przeprowadzać zgodnie z wymogami bezpieczeństwa. W związku z tym trzeba:

• zapewnić odpowiednią wentylację otoczenia;
• stosować czujniki wycieku blisko podłoża, gdyż czynniki HC są cięższe od powietrza;
• unikać ryzyka wyładowań ładunków elektrostatycznych poprzez stosowanie właściwego uziemienia;
• test szczelności przeprowadzić z użyciem azotu lub helu. Nie dopuszcza się stosowania suchego powietrza;

Ponadto po napełnieniu układu czynnikiem HC nie można stosować lutowania twardego lub spawania w dalszych połączeniach układu. Dopuszcza się jedynie spawanie ultradźwiękowe lub zastosowanie połączeń typu: „szybkozłącze”.

Ważne jest również, aby instrukcja urządzenia z czynnikiem HC zawierała:

• informacje związane z obsługą, instalacją, czyszczeniem, konserwacją oraz kontrolą urządzenia;
• informację o minimalnej wielkość pomieszczenia, w którym ma być zainstalowane urządzenie. Zazwyczaj przyjmuje się 1m3 na 8 g czynnika HC;
• ostrzeżenie o zachowaniu otworów wentylacyjnych wolnych od zamknięć czy przeszkód;
• ostrzeżenia typu: „nie używać urządzeń mechanicznych lub innych środków w celu przyspieszenia procesu rozmrażania, innych niż zalecane przez producenta”;
• ostrzeżenie przed ustawieniem lub instalacją urządzenia w pobliżu zewnętrznych źródeł zapłonu.

Bezwzględnie należy zastosować wyraźne oznakowanie zastosowanego czynnika łatwopalnego oraz symbol „uwaga – zagrożenie pożarem”.

Na pierwszy rzut oka powyższe instrukcje wydają się bardzo restrykcyjne. Jednak mając na względzie bezpieczeństwo i ochronę środowiska stają się one oczywiste i konieczne.