Nietoksyczne i lekko palne czynniki chłodnicze z grupy A2L zyskują na atrakcyjności, gdyż w stosunkowo łatwy sposób pozwalają na dalsze obniżenie współczynnika globalnego ocieplenia (GWP).
Wobec pomyślnego wycofywania czynników o wyższych wartościach GWP z branży chłodniczej, niezliczone instalacje korzystają już z mniej uciążliwych dla środowiska płynów roboczych. Teraz nadszedł czas na uczynienie dalszego kroku i przejście na bardzo niski poziom GWP.
Naturalne czynniki chłodnicze, takie jak R290 i CO2, stosuje się już w szerokim zakresie. Jednak dla instalatorów poszukujących opłacalnej opcji pozostania przy konwencjonalnej konfiguracji układu chłodniczego, czynniki z grupy A2L jawią się doskonałym wyborem – pozwalają obniżyć GWP stosowanych substancji o 90% i więcej.
Nie zniechęcaj się ich palnością; przy zachowaniu paru podstawowych środków ostrożności, czynniki chłodnicze z grupy A2L są bezpieczne i stosunkowo łatwe w użyciu. Aby nakreślić pełny obraz, zamieszczamy pytania najczęściej zadawane przez naszych klientów:
Podobnie jak norma ASHRAE 34, norma ISO 817 "Czynniki chłodnicze – oznaczenia i klasyfikacja bezpieczeństwa" podaje jednoznaczny system przypisywania oznaczeń toksyczności i palności czynników chłodniczych.
W tym przypadku, A2L oznacza niższą palność i niższą toksyczność w porównaniu do innych grup — jest to druga najbezpieczniejsza grupa w tej klasyfikacji.
A = Nietrujący
2 = Palny
L = Niska prędkość propagacji płomienia
Wykres pokazuje, jak substancje z grupy A2L mają się do innych czynników chłodniczych pod względem wartości współczynnika GWP i gęstości.
Zasadniczą zaletą jest poziom wartości współczynnika GWP. W porównaniu do popularnego czynnika R134a, substancja z grupy A2L oznaczona jako R1234yf charakteryzuje się nawet o 99% niższym GWP. Niski bądź bardzo niski poziom GWP sprawia, że czynniki z grupy A2L stanowią atrakcyjną opcję wobec coraz bardziej restrykcyjnych przepisów.
Ponieważ ich fizyczne własności są podobne, jak w przypadku substancji HFC, czynniki te są stosunkowo łatwe w użyciu i nie niosą ze sobą dodatkowych komplikacji w budowie układu. Ponadto, większość narzędzi instalatorskich nadaje się także do pracy z czynnikami grupy A2L.
Wreszcie, chociaż klasyfikuje się je jako “lekko palne”, czynniki z grupy A2L można bezpiecznie wykorzystywać w większości urządzeń chłodniczych, klimatyzacyjnych i pomp ciepła, gdyż trudno jest je zapalić.
Czynniki grupy A2L wykazują lepsze osiągi i efektywność niż wiele płynów naturalnych i substancji z grupy A1 — czyni to z nich wszechstronną opcję przy wykorzystaniu odpowiednich elementów wyposażenia i średnic rurociągów.
Do zapalenia substancji z grupy A2L potrzeba przynajmniej 1000 razy więcej energii niż w przypadku większości czynników z grupy A3 o wyższej palności.
Oznacza to, że nie dojdzie tu do zapłonu od wyrzuconego papierosa bądź grzejnika. W warunkach testowych nawet otwarty płomień ma trudności z zapaleniem czynnika z grupy A2L.
Co więcej, oznaczenie “L” świadczy o niskiej prędkości propagacji płomienia. Zatem, nawet w przypadku pojawienia się ognia, substancje te palą się powolnie i są samogasnące.
Substancje z grupy A2L wymagają do zapłonu dużego stężenia. W praktyce, dopiero duży wyciek do zamkniętej przestrzeni może doprowadzić do osiągnięcia dolnej granicy palności, która wynosi około 300 g/m3.
Ponadto czynnik chłodniczy musiałby też być wystawiony na działanie otwartego ognia lub innego źródła zapłonu o wysokiej energii.
Testy laboratoryjne pokazują jednak, że w większości przypadków nawet palnik z trudem inicjuje zapłon substancji z grupy A2L.
Tak, niektóre substancje mają niższą dolną granicę palności i energię zapłonu, a jednak należą do tej samej grupy: A2L.
Aby utworzyć palną mieszaninę, czynnik chłodniczy musi uzyskać pewne stężenie w powietrzu. Najniższe takie stężenie nazywa się dolną granicą palności (lower flammability limit - LFL).
Dla czynników grupy A2L granica ta wynosi ponad 100 g/m3; zwykle ponad 300 g/m3.
Oznacza to, że czynnik z grupy A2L do utworzenia mieszaniny palnej wymaga dziesięciokrotnie wyższego stężenia w powietrzu niż substancja z grupy A3.
Przy zastosowaniu prostych środków bezpieczeństwa, jak odpowiednia wentylacja zamkniętych przestrzeni, ewentualność zapłonu czynnika grupy A2L jest bardzo mało prawdopodobna.
Chociaż ryzyko zapłonu jest niskie, trzeba pamiętać, że czynniki z grupy A2L są jednak palne — podlegają więc przepisom bezpieczeństwa.
Kluczowe jest korzystanie z dostosowanego wyposażenia chłodniczego. Oprogramowanie Danfoss Coolselector®2 pozwala najszybciej znaleźć odpowiedni wyrób do danego zastosowania.
Istnieją też ograniczenia napełnienia nominalnego, których trzeba mieć świadomość. Zgodnie z normą EN 378-2, przy zachowaniu podstawowych środków bezpieczeństwa w pojedynczym obiegu może się znajdować do 11 kg czynnika z grupy A2L, zaś w przypadku dodatkowych zabezpieczeń – jak system wykrywania wycieków – do 54 kg.
W przypadku wątpliwości co do zastosowania danego podzespołu prosimy o kontakt w celu konsultacji z ekspertem.
Weźmy jako przykład nasze nowe agregaty skraplające typu OptymaTM.
W toku modelowania komputerowego i testów rzeczywistych urządzeń firmy Danfoss w środowisku palnym, nie zaobserwowaliśmy zapłonu.
Ale jak w przypadku każdego innego układu chłodniczego, ważne jest wykorzystanie odpowiednich podzespołów oraz przestrzeganie limitów napełnienia i spełnienie w ten sposób wymogów bezpieczeństwa dla danego urządzenia.
Tak, w zależności od zastosowania i parametrów pracy należy dobrać odpowiedni czynnik chłodniczy. W pewnych przypadkach lepszą opcją może być nawet czynnik z grupy A3.
Oto parę przykładów:
Nie. Można z nich korzystać tylko w nowych układach.
Zależą one od zastosowania. Przykładowo, dopuszczalne napełnienie dla urządzenia klimatyzacyjnego będzie inne niż dla instalacji przy komorze chłodniczej.
Norma EN-378 wymaga też uwzględnienia lokalizacji układu oraz dostępności i wielkości pomieszczenia. Limit ilości czynnika będzie inny w przypadku układu znajdującego się w ograniczonej przestrzeni wewnętrznej i dla komory chłodniczej z dachowym agregatem skraplającym.
Wykorzystanie mikrokanałowych wymienników ciepła pozwala znacznie zmniejszyć potrzebną ilość czynnika w instalacji — dając większą swobodę prowadzenia przewodów, umożliwiając osiągnięcie większej wydajności chłodniczej itd.
Zapoznaj się z naszym materiałem o napełnianiu układów czynnikami z grupy A2L, gdzie pokazano, jak obliczyć napełnienie dopuszczalne dla różnych przypadków — a także inne kluczowe wielkości.
Przewidujemy, że czynniki z grupy A2L pozostaną z nami na długo, toteż teraz jest najlepszy czas na przejście na tę opcję.
Poprawka z Kigali do Protokołu Montrealskiego wymaga stopniowej redukcji równoważnej emisji CO2 o 85% do 2036 roku, zaś europejskie rozporządzenie F-gazowe zakłada zmniejszenie dostępności czynników fluorowanych o 79% do roku 2030.
W spełnieniu tych zaostrzających się przepisów środowiskowych mogą pomóc właśnie czynniki chłodnicze z grupy A2L, które niskimi wartościami współczynnika GWP równoważą lekką palność.
Czynniki naturalne stanowią atrakcyjną alternatywę długoterminową. Jednak każdy z nich niesie ze sobą specyficzne wyzwania.
Węglowodory wymagają spełnienia wyższych standardów bezpieczeństwa i podlegają limitom napełnienia nominalnego.
Układy na CO2 są nieco bardziej skomplikowane, posiadają inną konfigurację i wyższe ciśnienia robocze.
Oba przypadki wymagają dodatkowej wiedzy i szkoleń.
Dowiedz się, jak korzystać z nowych czynników chłodniczych