Hořlavá chladiva (A2L a A3): limity náplně, normy a ATEX
Jak smí být používán propan, isobutan, R32 a další hořlavá chladiva: LFL, m1–m3 podle EN 378, vzorec pro místnost, IEC 60335-2-89 (13 × LFL), ATEX a bezpečný servis.
Hlavní body
- Chladiva A3 jako propan (R290) jsou vysoce hořlavá. Chladiva A2L jako R32 a R1234yf jsou mírně hořlavá, s rychlostí hoření nejvýše 10 cm/s [1].
- EN 378-1 omezuje náplň pomocí dolní meze hořlavosti (LFL): m1 = 4 m³ × LFL, m2 = 26 m³ × LFL, m3 = 130 m³ × LFL, pro A2L násobeno 1,5 [1].
- Pro propan (LFL 0,038 kg/m³) je m1 asi 150 g a m3 asi 4,9 kg [1].
- Podle IEC 60335-2-89 smějí samostatné komerční chladicí vitríny obsahovat až 13 × LFL na okruh, asi 500 g propanu [2][3].
- Tam, kde může vzniknout výbušná atmosféra, platí směrnice ATEX pro zařízení (2014/34/EU) a pro pracoviště (1999/92/ES) [4][5].
Proč jsou hořlavá chladiva stále běžnější
Požadavky nařízení o F-plynech a podobných předpisů v dalších zemích na nízký GWP postupně vytlačují chladiva s vysokým GWP. Nejčastější náhradou jsou buď přírodní chladiva, například propan, isobutan a oxid uhličitý, nebo syntetická chladiva s nízkým GWP, například R32 a směsi HFO. Oxid uhličitý hořlavý není. Většina ostatních náhrad patří do skupiny A3 nebo A2L. Jejich hořlavost je důvodem, proč je množství v místnosti omezeno a proč montáž a servis vyžadují zvláštní opatrnost.
LFL a bezpečnostní skupiny
Dolní mez hořlavosti (LFL) je nejnižší koncentrace chladiva ve vzduchu, kterou lze zapálit, vyjádřená v kg/m³. Propan má LFL 0,038 kg/m³ a R32 0,307 kg/m³. Čím nižší je LFL, tím menší množství stačí k vytvoření hořlavé směsi v místnosti. Skupina 2L je mírně hořlavá: plamen se šíří pomalu, nejvýše 10 cm/s, a k zapálení směsi je potřeba více energie. Proto smějí být chladiva A2L použita ve větším množství než A3 [1].
Limity náplně podle EN 378-1
EN 378-1 rozděluje hořlavá chladiva do tří úrovní [1]:
| Limit | Vzorec | R290 (propan) | R32 (A2L, × 1,5) |
|---|---|---|---|
| m1 | 4 m³ × LFL | 0,15 kg | 1,84 kg |
| m2 | 26 m³ × LFL | 0,99 kg | 12,0 kg |
| m3 | 130 m³ × LFL | 4,94 kg | 59,9 kg |
Pod m1 v podstatě neplatí žádné požadavky vázané na velikost místnosti. Mezi m1 a m3 je náplň omezena velikostí místnosti a výškou instalace. Běžně se počítá podle vzorce m_max = 2,5 × LFL^1,25 × h0 × A^0,5, kde A je podlahová plocha místnosti v m² a h0 výška, ve které může chladivo unikat, například 0,6 m u stojících jednotek a 2,2 m u stropních jednotek. Nad m3 musí být části obsahující chladivo ve strojovně, ve větraném krytu nebo venku, podle třídy umístění a kategorie přístupu [1]. Vždy ověřte, které vydání normy platí pro daný projekt: revize EN 378 mění metodu pro hořlavá chladiva.
Výrobkové normy IEC 60335-2-89 a 60335-2-40
Továrně vyráběné spotřebiče pokrývají výrobkové normy řady IEC 60335, které se v Evropě vydávají jako EN 60335. IEC 60335-2-89 se týká komerčních chladicích vitrín a výrobníků ledu a zmrzliny s vestavěným nebo odděleným kompresorem. Vydání z roku 2019 zvýšilo limit pro chladiva A3 ze 150 g na 13 × LFL na chladicí okruh, asi 500 g propanu, za předpokladu, že spotřebič mimo jiné splňuje dodatečné požadavky na těsnost a zkoušení. Pro chladiva A2L je limit 1,2 kg [2][3].
IEC 60335-2-40 se týká klimatizací, tepelných čerpadel a odvlhčovačů. Stanovuje, kolik hořlavého chladiva smí spotřebič obsahovat ve vztahu k velikosti místnosti a která opatření umožňují větší náplň, například detekci úniku, cirkulaci vzduchu nebo větrání a uzavírací ventily. Při montáži je vždy nutné dodržet pokyny výrobce k minimální podlahové ploše.
ATEX
ATEX tvoří dvě směrnice EU. Směrnice 2014/34/EU se týká zařízení a ochranných systémů určených pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu [4]. Směrnice 1999/92/ES stanoví povinnosti zaměstnavatele: posoudit riziko výbušné atmosféry, rozdělit prostory do zón, zvolit vhodná zařízení a vše zdokumentovat v dokumentaci o ochraně před výbuchem [5]. V chladicí technice se ATEX uplatní například ve strojovnách s propanem nebo amoniakem a při servisu, kdy může chladivo unikat. EN 378 a výrobkové normy jsou koncipovány tak, aby při běžném provozu výbušná atmosféra nevznikla, riziko však musí být posouzeno pro servis a úniky.
Bezpečný servis zařízení s hořlavým chladivem
- Před prací posuďte riziko a zajistěte, aby v blízkosti nebyly zdroje vznícení: otevřený oheň, jiskry, horké povrchy, neschválené elektrické nářadí.
- Před prací i během ní měřte koncentraci detektorem plynu určeným pro dané chladivo.
- Pracoviště větrejte. Hořlavá chladiva jako propan jsou těžší než vzduch a hromadí se u podlahy a v jámách.
- Používejte odsávací stanice, vývěvy a nářadí schválené výrobcem pro hořlavá chladiva.
- Před pájením odsajte chladivo a propláchněte zařízení dusíkem. Nikdy nepájejte na zařízení, které obsahuje hořlavé chladivo.
- Mějte po ruce hasicí přístroj.
- Označte zařízení druhem a množstvím chladiva a dodržujte pravidla pro skladování a přepravu tlakových lahví.
Spočítejte si to sami
Pojmy v tomto článku
Zdroje
- EN 378-1:2016+A1:2020 – Part 1: Basic requirements, definitions, classification and selection criteria
- Danfoss – IEC 60335-2-89: flammable refrigerant charge limit change (FAQ)
- International Institute of Refrigeration – Adoption of long-awaited standard for flammable refrigerants
- Directive 2014/34/EU (ATEX equipment) – EUR-Lex
- Directive 1999/92/EC (ATEX workplaces) – EUR-Lex