Обмеження обороту гідрофторвуглеців і впровадження R32
Новий Регламент (ЄС) № 517/2014 Європейського Парламенту та Ради Європейського союзу стосовно фторомістких парникових газів передбачає скорочення їх використання до 2030 року на 79% від середнього рівня 2009-2012 років (розрахунок проводиться на основі еквівалентного викиду CO2). Очевидно, в найближчі 13 років кліматичну галузь чекають великі зміни: виведеним з обороту холодоагентам будуть потрібні альтернативи.
Сьогодні відповідають вимогам нової директиви і не являються шкідливими для навколишнього середовища вважаються кілька холодоагентів нового покоління для кондиціонерів, теплових насосів і холодильного обладнання, зокрема R32, деякі інші гідрофторвуглеці (ДФУ), гідрофторолефіни (ГФО), CO2 і вуглеводні, включаючи R290 і R600. Ведуться активні подальші дослідження і розробки інших альтернативних холодоагентів.
R32 в кліматичному обладнанні використовується давно: з нього наполовину складається поширений холодоагент R410A. Потенціал впливу на глобальне потепління (GWP) R32 дорівнює 675 – це третина від показника R410A (2088). R32 має більшу енергоефективність, при рівній продуктивності потрібно в меншій кількості для заправки, відповідно, обладнання може стати компактнішим. R32 однокомпонентний, тому його простіше повторно використовувати і утилізувати, відсутній так званий температурний глайд. В процесі зберігання R32 не поділяється на фракції. Але для його заправки потрібні деякі нові інструменти і дотримання необхідних процедур. До того ж, як і більшість холодоагентів з низьким GWP, R32 є слабогорючим.
Як будь-яке нововведення, перехід на R32 може створити певні труднощі, тому завдання виробників і дистриб’юторів – навчання монтажних і сервісних компаній методикам роботи з новим холодоагентом. Не менш важливо також інформувати проектувальників, продавців дилерських компаній і споживачів про нове законодавство, щоб нові директиви вже зараз враховувалися при проектуванні систем, розрахованих на найближчі 10-15 років.
При виборі холодоагенту нового покоління необхідно врахувати ряд факторів:
- озоноруйнуючий потенціал;
- потенціал впливу на глобальне потепління;
- безпеку;
- ефективне використання природних ресурсів;
- енергоефективність;
- доступність.
Озоноруйнуючий потенціал і потенціал впливу на глобальне потепління
Відповідно до Монреальського протоколу і європейському законодавству з проблеми виснаження озонового шару озоноруйнуючий потенціал холодоагентів повинен бути нульовим. Ситуація з потенціалом впливу на глобальне потепління (GWP) трохи складніша, тому що цей показник розраховується з урахуванням повного життєвого циклу обладнання. Це означає, що енергія, використана протягом всього терміну служби кондиціонера або теплового насоса, перекладається в еквівалент глобального потепління (непряма емісія), потім додається безпосередня емісія (в результаті витоку з різних причин) холодоагенту. Такий метод дає більш точну оцінку реального впливу обладнання на глобальне потепління протягом усього його життєвого циклу.
Оцінювати тільки значення GWP некоректно, оскільки обладнання з «середнім» значенням GWP може в підсумку надавати менший вплив на глобальне потепління, ніж кондиціонер на холодоагенті з «низьким» GWP.
Безпека
На безпеку впливає безліч факторів, включаючи тип обладнання, обсяг заправленого холодоагенту, розмір приміщення і розташування обладнання.
Природні ресурси
Важливо ефективно використовувати природні ресурси: обладнання повинно бути енергоефективним, а виробництво – відповідати принципу «виробляти більше з меншої кількості матеріалів». Для холодоагентів в цьому контексті актуальна можливість повторного використання, для обладнання – можливість переробки матеріалів, з яких воно вичерпане. Якщо ми підвищуємо енергоефективність холодоагенту, використовуючи більшу його кількість в більшій системі, – це ще не енергоефективність.
Доступність
Згідно з прогнозами, 75% майбутньої емісії ДФУ доведеться на країни, що розвиваються. Нові успішні рішення повинні бути доступні на глобальному рівні.
Енергоефективність
Всі перераховані фактори важливі, проте ключовий фактор при виборі холодоагенту – його енергоефективність. Без максимальної енергоефективності система все одно буде побічно «здійснювати» додатковий викид вуглекислого газу за рахунок спалювання природних ресурсів в процесі генерації електроенергії, необхідної для роботи кліматичного обладнання.
При оцінці енергоефективності потрібно враховувати не тільки «сезонну ефективність», усереднену за сезон охолодження або опалення, але і ефективність при пікових навантаженнях (в дуже спекотні або дуже холодні дні). Перший показник важливий для відповідності цільових показників енергоефективності різних європейських директив (Ecodesign, Energy efficiency directive, EPBD, Renewable Energy Source Directive), а ефективність при пікових навантаженнях дозволить обходитися без задіяння резервних потужностей електростанцій.
Холодоагенти нового покоління: варіанти
Поки до кінця не ясно, який газ займе місце холодоагенту нового покоління. Найбільш ймовірні кандидати – R32, суміші ГФО, CO2 і вуглеводні (пропан і бутан). У кожного з них є свої переваги і недоліки, і, швидше за все, кожен з хладагентов (або їх поєднання) займе власну нішу. Можливо, для кондиціонерів і теплових насосів буде використовуватися R32, для напівпромислового кондиціювання – R410A, CO2 і суміші ДФУ, бутан – для побутових холодильників і морозильних камер.
Горючість
R410A має категорію A1 – низькотоксичні і негорючі речовини. А R32, будучи ДФУ з низьким GWP, – категорію A2L. Існують різні рівні горючості. Швидкість горіння R32-6,7 см / с, пропану – 46 см / с, т. Е. З точки зору безпеки різниця досить суттєва. Можливі ризики варіюються від серйозних травм до короткочасного виникнення полум’я.
З існуючої технічної документації по R32 слід, що при повному витоку холодоагенту з системи в приміщення включення компресора або спрацьовування вимикача, швидше за все, не спричинять загоряння або вибух. Невелике полум’я, яке виникає під час обслуговування в процесі пайки, пояснюється горінням масла, а не газу. Тести показують, що R32 поводиться в системах так само, як і R410A.
Висловлювалися побоювання, що в процесі горіння R32 може виділятися фтористий водень. При впливі високих температур (наприклад, при ацетилено-кисневому різанні) R32 розкладається на три речовини: окис вуглецю, двоокис вуглецю і фтористий водень. Остання речовина, з’єднуючись з водою, утворює високотоксичну фтористоводородну кислоту. Однак варто пам’ятати, що під впливом високих температур так поведуться всі ГФУ-холодоагенти, в тому числі ті, які використовуються в даний час. Цей ризик не можна ігнорувати, і тому, незалежно від типу використовуваного хладагента, необхідно дотримуватися всіх встановлених при роботі правил.
Дослідження, проведені компанією Daikin і Токійським університетом науки Сува, показують, що навіть якщо займання R32 відбудеться (при концентрації понад 320 г / м3), небезпеки вибуху немає, а ймовірність поширення вогню вкрай низька.
Порівняння характеристик холодоагентів R32 і R410A
Порівняння характеристик холодоагентів R32 і R410A:
- R32 має GWP, рівний 675 проти 2088 у R410.
- R32 володіє більш високою енергоефективністю (на 6% в 4-кВт системі).
- Для заправки потрібна менша кількість R32, завдяки чому компоненти обладнання компактніші (на 18% в 4-кВт системі)
- Відноситься до категорії A2L, що означає вкрай низький рівень токсичності A, до слабогорючих речовин, як і інші ДФУ з низьким GWP.
- R32 однокомпонентний, що означає простоту утилізації і повторного використання; R410A – двокомпонентна суміш, що включає R32 і R125.
- Температура кипіння R32 подібна R410A.
Установка
Незалежно від використовуваного холодоагента, роботи по монтажу і заправці обладнання повинен проводити кваліфікований персонал. Це означає, що монтажники зобов’язані мати сертифікати для роботи з фторвмісними газами і бути навченими роботі з обладнанням і холодоагентами, які вони встановлюють. Так як R32 давно використовувався в складі R410A, зміни в процедурі монтажу незначні.
Але необхідно звертати особливу увагу на організацію вентиляції в приміщенні, де проводяться роботи. В принципі вентиляція необхідна і при роботі з традиційними холодоагентами, проте в разі R32 її відсутність може привести до більш неприємних наслідків.
R32, будучи важким газом, має властивість накопичуватися в заглибленнях у підлозі, тому бажано їх чимось закривати перед початком робіт. Також при виробництві будь-яких робіт, пов’язаних з паянням на холодильному контурі, необхідно переконатися, що в ньому не залишилося холодоагенту. Це правило справедливе і для традиційних холодоагентів, при нагріванні яких утворюється отруйний газ, однак в разі R32 перевірку слід проводити більш ретельно.
В цілому ж нічого особливого, крім високої пильності й акуратності, від монтажника не вимагається.
Для роботи з R32 слід незначно оновити набір інструментів. З огляду на те що характеристика «тиск – температура» R32 відрізняється від R410A, потрібно придбати спеціальний манометричний колектор. Також для роботи з R32 потрібна станція евакуації з безщитковим мотором компресора, який виключає утворення іскор при роботі. Слід мати на увазі, що R32, як будь-який горючий газ, поставляється в балонах з лівою різьбою. Для використання стандартних шлангів з правим різьбленням необхідно придбати або виготовити відповідний перехідник. Всі інші інструменти міняти не потрібно.
Daikin і R32
Завдяки високій енергоефективності та низькому потенціалу впливу на глобальне потепління компанія Daikin вибрала холодоагент R32 для нових поколінь своїх кондиціонерів і теплових насосів. Перші побутові кондиціонери Daikin на R32 були представлені в Японії в 2012 році, тоді було продано більше 2 млн систем. До теперішнього часу загальний обсяг виробництва кондиціонерів Daikin на холодоагенті R32 перевищив 10 млн. Устаткування на новому прогресивному холодоагенті користується попитом і поставляється в 43 країни світу.
Перші спліт-системи Daikin продуктивністю менше 7 кВт на R32 були представлені на початку 2015 року. Системи на R410A протягом деякого часу будуть доступні, а користувачам будуть гарантовані підтримка і сервіс систем на цьому холодоагенті. Так як звичайний термін служби спліт-системи складає 10 років, користувачі, які зупинили свій вибір на R410A, повинні бути впевнені, що їх системи відмова від ГФУ не зачепить, будь то обслуговування, запчастини або заправка систем. R410A можна буде використовувати навіть після 2030 року, але потрібно розуміти, що поставки, швидше за все, будуть обмежені.
У травні 2017 року Daikin представила лінійку кондиціонерів Sky Air серії A на новому перспективному холодоагенті. У серії A представлені три моделі зовнішніх блоків: Alpha, Advance і Active. Додатково компанія Daikin оновила внутрішні блоки Sky Air, щоб вони могли працювати як на холодоагенті R-410A, так і на R-32. Як і в разі інших спліт-систем, компанія гарантує користувачам, що протягом терміну служби в 10-15 років системи на R410A будуть підтримуватися і обслуговуватися.
VRV-системи Daikin також планує переводити на холодоагенти нового покоління, однак ситуація з R410A до кінця не зрозуміла, оскільки поки інформації про заборону цього холодоагенту після 2030 року немає. З іншого боку, покупці повинні бути впевнені, що система, встановлена протягом 5-10 наступних років, гарантовано пропрацює ще 15 років (термін служби системи). Варто також пам’ятати, що існуючі системи VRV вже відповідають необхідним вимогам до енергоефективності.
Компанія Daikin, зробивши ставку на R32 в якості екологічного холодоагенту нового покоління, докладе всіх необхідних зусиль для інформування та навчання всіх залучених до процесу вибору, монтажу та обслуговування обладнання.
