Polska

R32, R452B, R454B: Które czynniki chłodnicze o niższym współczynniku GWP można użyć do zastąpienia R410A?

Low GWP Alternatives to R410A

Producenci coraz bardziej zdecydowanie skłaniają się ku napełnianiu urządzeń klimatyzacyjnych ekonomicznymi zamiennikami czynnika R410A o niższym współczynniku GWP. Na tej stronie analizujemy zastosowania, zalety i wady następujących alternatywnych czynników chłodniczych: R32, R452B oraz R454B.

Czytaj więcej Czytaj mniej

Opublikowana w 2016 roku Poprawka z Kigali do Protokołu Montrealskiego – jak i inne przepisy w rodzaju europejskiego Rozporządzenia F-gazowego – zainicjowały proces wycofywania czynnika R410A i innych płynów z grupy HFC. Jego celem jest zredukowanie bezpośredniej emisji gazów cieplarnianych i spowolnienie globalnego ocieplenia.

Lista potencjalnych zamienników tych substancji jest pokaźna.

R32, R454B czy R452B – każda z tych propozycji ma zwoje zalety. Każda stanowi alternatywę o niskim współczynniku globalnego ocieplenia GWP i interesujących własnościach energetycznych.

Wycofywanie czynnika R410A w Europie i USA już się rozpoczęło, podobnie jak w innych krajach – Australii czy Nowej Zelandii.

Mechanizm przydzielania kontyngentów wywarł już wpływ na ceny i dostępność substancji HFC. Wraz z opodatkowaniem emisji gazów cieplarnianych w poszczególnych państwach, doprowadził do rosnącego zapotrzebowania na zamienniki o niższym współczynniku GWP.

Dostępnych jest wiele czynników o niższym GWP. Popularną alternatywą jest R32, z uwagi na dostępność, wydajność i efektywność, przy czym mieszaniny R454B oraz R452B również oferują wygodę i potencjalnie niskie koszty dostosowania układów. Na rynek wchodzą też kolejne zamienniki.

Dowiedz się więcej o przepisach i możliwościach zastąpienia czynników chłodniczych HFC

Czynniki chłodnicze o niższym współczynniku GWP są z reguły palne, co oznacza konieczność zrewidowania standardów bezpieczeństwa i prawa budowlanego w kierunku uwzględnienia tego potencjalnego zagrożenia.

Palność czynników staje się w określonych przypadkach powodem ograniczeń co do lokalizacji układów bądź ich maksymalnego napełnienia — a co za tym idzie wydajności. Oznacza to także, że poszczególne elementy układu muszą być dostosowane do pracy z palnymi czynnikami chłodniczymi, aby nie stanowiły źródła zapłonu.

Rozwiązania techniczne i wyposażenie odpowiednie dla czynników chłodniczych o niższym współczynniku GWP są już dopracowane i dostępne na rynku od 2018 roku — pozwalając producentom urządzeń budować stosowne układy.

Jednakże nie ma obecnie idealnego zamiennika typu drop-in dla R410A. W przypadku każdej alternatywy o niskim GWP producenci muszą się borykać z przynajmniej jedną komplikacją — czy to palnością, czy ograniczoną dostępnością, czy też niezgodnością materiałową. Za każdym razem wyzwaniem jest znalezienie najlepszego kompromisu między potrzebami użytkownika, specyfiką zastosowania i względami projektowymi.

Chociaż proces wymiany czynników wymusza optymalizację układów i ich wyposażenia, to związane z nią koszty i poprawianie osiągów w okresie przejściowym mogą być znaczne.

R32, R452B oraz R454B są zamiennikami czynnika R410A klasyfikowanymi w grupie 2L: słabej palności.

Czynniki z grupy bezpieczeństwa A2L obarczone są tylko umiarkowanymi ograniczeniami napełnienia układów chłodzenia bezpośredniego i nie napotykają restrykcji w układach pośrednich np. wyposażonych w agregaty chłodnicze zainstalowane na zewnątrz budynku bądź w maszynowni. Jednak niezależnie od lokalizacji, zawsze należy przestrzegać lokalnych norm bezpieczeństwa i przepisów prawa budowlanego.

Pewne wskazówki co do bezpiecznego wykorzystania nowych możliwości zawiera nasz artykuł techniczny o możliwościach i ograniczeniach stosowania palnych czynników chłodniczych.

Zarówno R32, R452B, jak i R454B cechują się niską toksycznością “A” — tak samo jak R410A czy R22.

R32, R452B oraz R454B są dobrymi alternatywami dla układów klimatyzacji. Jednakże  to, która opcja jest najlepsza, zależy od danego zastosowania. Przy tym w dłuższej perspektywie czasu duże znaczenie mają czynniki chłodnicze o bardzo niskim współczynniku GWP.

Agregaty ze sprężarkami spiralnymi, urządzenia dachowe i centrale wentylacyjne

Krótkoterminowo: R32, R452B, R454B

Długoterminowo: R1234ze, R515B, R516A

Agregaty dużej wydajności ze sprężarkami odśrodkowymi i śrubowymi (do 1,5 MW)

Krótkoterminowo: R513A, R1234ze, R515B

Długoterminowo: R1234ze, R515B,

Agregaty o bardzo dużej wydajności ze sprężarkami odśrodkowymi i śrubowymi (ponad 1,5 MW)

Krótkoterminowo: R1233zd, R1336mzz(Z), R514A

Długoterminowo: R1233zd, R1336mzz(Z), R514A

Specjalizowane pompy ciepła (powietrze-woda)

Krótkoterminowo: R454C, R290

Długoterminowo: R454C, R290

Specjalizowane pompy ciepła (glikol-woda, woda-woda)

Krótkoterminowo: R454C, R454B

Długoterminowo: R454C

Układy klimatyzacji (urządzenia dachowe, centrale wentylacyjne, układy VRF, urządzenia typu Split, klimatyzacja precyzyjna)

Krótkoterminowo: R410A, R32 lub R454B (w urządzeniach nowo zaprojektowanych), R466 jeśli to realne i opłacalne

Długoterminowo: R32 lub R454B (w urządzeniach nowo zaprojektowanych), R466 jeśli to opłacalne, a w razie potrzeby być może płyny o niższej gęstości

Przy prostym porównaniu czynnik R32 charakteryzuje się wydajnością wyższą o około 10% w stosunku do R410A. W rezultacie, nowe urządzenie z R32 zapewni większą wydajność chłodniczą, bądź uzyska taką samą wydajność z mniejszą sprężarką. Można oczekiwać lepszej efektywności pracy niż dla R410A pod warunkiem, że sam układ i jego wyposażenie będzie zoptymalizowane dla czynnika R32.

Jednakże w przypadku R32 występuje wyższa temperatura tłoczenia, co może ograniczyć zakres parametrów roboczych urządzenia, o ile nie zaradzi się temu przez odpowiednie rozwiązanie układu bądź wtrysk czynnika.

Natomiast R452B jest zamiennikiem czynnika R410A typu drop-in najbardziej doń zbliżonym pod względem wydajności i efektywności. Wydajność R454B jest nieco niższa, ale za to płyn ten ma niższy współczynnik GWP. Oba czynniki umożliwiają najszybszą konwersję z R410A oraz — jeśli korzysta się z podzespołów marki Danfoss — dają elastyczność umożliwiającą dostosowywanie się do potrzeb klientów nawet na późnym etapie projektowania urządzeń.

Tam, gdzie układ wymaga przeprojektowania, R32 stanowi dobrą opcję o atrakcyjnym stosunku kosztów do wydajności (€/kW). Natomiast w przypadku urządzeń, które już pracują z bardzo wysoką efektywnością, prosta wymiana czynnika typu drop-in na R452B lub R454B zminimalizuje koszty operacji — w pewnych przypadkach umożliwiając nawet dostosowywanie układów do specyficznych potrzeb klientów. Wszystkie te możliwości mają dobre strony dla użytkowników jak i właścicieli budynków.

R32 w agregacie wody lodowej: wpływ na konfigurację układu

  • Układ wymaga przeprojektowania i doboru optymalnych podzespołów
  • Wymaga dostosowania niektórych elementów i ich nastaw – zawór rozprężny, zawór elektromagnetyczny, przewód cieczowy, ssawny i tłoczny
  • Sprężarka może się okazać przewymiarowana i wymagać wymiany
  • Współczynnik GWP wynosi 675 (wg AR4)


R452B lub R454B w agregacie wody lodowej: wpływ na konfigurację układu

  • Czynniki opracowane jako zamienniki typu drop-in
  • Potencjalna elastyczność zastosowania różnych czynników
  • GWP wynosi 698 dla R452B oraz 466 dla R454B — co potencjalnie czyni z nich opcje długoterminowe
High Pressure Transition

Summary: R410A alternatives perform

In a new application, R32 comes out on top as the best performing and most efficient alternative to R410A—but it does need optimization. R452B and R454B offer easier drop-in replacement, along with the flexibility of a multi-refrigerant system. R454B also has a lower GWP, which means it might remain in use for longer as standards advance.

Refrigerant choice for each application should be made on a case-by-case basis. When replacing R410A, here's what you need to know:

  • R452B: the same capacity as R410A, with slightly better efficiency
  • R454B: slightly lower capacity than R410A but better efficiency; lower GWP
  • R32: better efficiency and around 10% more capacity than R410A, depending on the application and system design

To learn more about moving from R410A to low-GWP, high-performance alternatives such as R32, see the related links below or contact your local Danfoss representative.