Přechod z HFC na CO2 (R744) nebo propan (R290) krok za krokem

Kdy je přechod aktuální?

Od 1. ledna 2025 se nové F-plyny s GWP 2 500 nebo vyšším již nesmí používat k servisu chladicích zařízení. Regenerovaný nebo recyklovaný plyn lze používat do konce roku 2029 a od roku 2032 se limit zpřísňuje na GWP 750 ^[1]. Centrální komerční systémy o výkonu 40 kW nebo více s GWP 150 nebo více již nesmí být uváděny na trh ^[1]. Současně klesají kvóty HFC, což zvyšuje ceny a snižuje dostupnost ^[1]. Přechod obvykle stojí za zvážení, když:

• zařízení pracuje s R404A, R507A nebo jiným chladivem, na které se vztahuje zákaz servisu, nebo bude od roku 2032,
• zařízení často netěsní nebo vyžaduje velkou opravu, jako je nový kompresorový agregát nebo nové potrubí,
• obchod nebo budova se stejně bude přestavovat nebo rozšiřovat,
• provozovatel chce nižší náklady na chladivo a kontroly těsnosti.

U malého zařízení může být prvním krokem konverze na směs HFC/HFO s nižším GWP. Kalkulačka konverze chladiva ukáže, které alternativy jsou vhodné.

Proč obvykle nemůžete naplnit R744 nebo R290 do systému s HFC

Systém s HFC má maximální povolený tlak (PS) zvolený pro HFC. Naplnění CO2 by jej mnohonásobně překročilo a pojistný ventil, kompresor i olej jsou nevhodné. Propan v systému s HFC přináší hořlavé chladivo do zařízení, které nebylo nikdy posouzeno z hlediska zdrojů vznícení, místnost nemusí splňovat limity náplně a zařízení již neodpovídá svému označení CE ^[3][5]. V praxi se proto staví nový systém nebo se vyměňuje jednotka, přičemž se případně znovupoužije kabeláž a některá chladicí místa, pokud to výrobce schválí.

Co nahrazuje R404A?

R404A má GWP přibližně 3 900. Od 1. ledna 2025 se panenské R404A nesmí používat k údržbě chladicích zařízení; regenerované nebo recyklované R404A lze používat do 31. prosince 2029 a od 1. ledna 2032 klesá limit pro servis stacionárních chladicích zařízení na GWP 750 ^[1]. Stávající zařízení se obvykle upravuje na směs HFC/HFO, zatímco nové zařízení se staví pro R744 nebo R290. Tabulka porovnává běžné volby; GWP dle nařízení (EU) 2024/573 ^[1], skluz vypočítaný pomocí CoolProp při rosnému bodu −30 °C ^[7].

• R448A, R449A a R452A jsou A1 jako R404A, takže bezpečnostní třída se nemění. Jejich GWP je pod 2 500, ale nad 750, takže po roce 2031 mohou být také doplňovány pouze regenerovaným nebo recyklovaným plynem ^[1].
• R454C a R455A mají GWP pod 150, ale jsou A2L (mírně hořlavé). Převod zařízení s A1 na tato chladiva vyžaduje nové posouzení limitů plnění, větrání a komponentů dle EN 378 ^[3].
• R404A a výše uvedené směsi fungují na POE olej. Před konverzí zkontrolujte schválení nového chladiva a oleje výrobcem kompresoru.
• Směsi mají teplotní skluz 4–14 K. Měřte přehřátí od rosného bodu a podchlazení od bodu varu, jak popisuje průvodce přehřátím.
• Kalkulačka pro retrofity porovnává chladicí výkon, výtlačnou teplotu a hmotnostní průtok těchto chladiv pro vaše zařízení.

Krok 1: Návrh nového systému

1. Spočítejte chladicí výkon podle teplotní úrovin (střední, nízká, klimatizace), v průběhu roku a zohledněte případné potřeby zpětného získávání tepla.
2. Zvolte koncepci systému. Transkritický CO2 booster obstarává střední i nízkou teplotu v jednom systému. Nepřímý systém s propanovým chillerem udržuje propan venku nebo ve strojovně a chlad rozvádí sekundární tekutinou, jako je glykol nebo CO2 roztok. Plug-in vitríny s R290 (samostatné, často chlazené vodou) se hodí do menších prodejen.
3. Rozhodněte, kam umístit části obsahující chladivo: do obytného prostoru, do strojovny, ven nebo do odvětrávaného krytu. Tím se určí třída umístění a kategorie přístupu ^[3][4].
4. Navrhněte rozměry potrubí. Kalkulačka CO2 dimenzuje měděné a ocelové potrubí pro R744 a kalkulačka HC kontroluje limit plnění pro R290 a jiné uhlovodíky.

Krok 2: Bezpečnostní třída a limity plnění

Podle EN 378-1 a ISO 5149-1 závisí maximální náplň na chladivu, objemu místnosti, třídě umístění a kategorii přístupu ^[3][4]. Pro R744 (A1) platí praktický limit: pokud by celá náplň unikla do nejmenší místnosti, koncentrace nesmí překročit limit, jinak jsou nutná opatření jako detekce plynu, větrání nebo strojovna. CO2 je těžší než vzduch a hromadí se u podlahy.

Pro R290 (A3) vycházejí limity z dolní mezní hořlavosti (LFL). Pod m1 v podstatě neplatí žádné požadavky závislé na místnosti, mezi m1 a m3 velikost místnosti a výška instalace omezují náplň a nad m3 musí být části obsahující chladivo ve strojovně, odvětrávaném krytu nebo venku ^[3]. Přesné hodnoty a vzorce vezměte z vydání normy, které se vztahuje na projekt. Článek o hořlavých chladivech uvádí příklady pro propan.

Krok 3: Tlak, PED a ATEX

Každý díl musí mít PS, který pokrývá nejvyšší tlak při provozu, v klidu i při přepravě ^[3]. U CO2 zkontrolujte klidový tlak: mnoho systémů má malou klidovou chladicí jednotku nebo nádoby dimenzované tak, aby jej vydržely. Podle směrnice o tlakových zařízeních 2014/68/EU závisí kategorie (I–IV) na PS, objemu nebo velikosti potrubí a skupině tekutin. Propan je skupina 1, CO2 skupina 2 a kategorie rozhoduje o posouzení shody a o tom, zda je nutná notifikovaná osoba ^[5].

V místech, kde propan může vytvořit výbušnou atmosféru, například ve strojovně nebo při servisu, musí zaměstnavatel posoudit riziko, rozdělit prostory do zón a zdokumentovat je v dokumentu o ochraně před výbuchem ^[6]. Zařízení v zóně musí být vhodné pro tuto zónu podle směrnice o zařízeních ATEX 2014/34/EU. Cílem EN 378 je zabránit výbušné atmosféře při běžném provozu, ale riziko je nutné přesto posoudit.

Krok 5: Vyřazení HFC zařízení z provozu

Podle nařízení (EU) 2024/573 a prováděcího nařízení (EU) 2024/2215 se požadavky na certifikaci pro instalaci, údržbu, opravy a vyřazení z provozu vztahují nejen na F-plyny, ale také na alternativní chladiva amoniak, CO2 a uhlovodíky, a společnosti pracující pro třetí strany musí být certifikovány ^[1][2]. Typy certifikátů pro osoby jsou ^[2]:

Členské státy mohou vydávat kombinovaná osvědčení. Osvědčení dle starého nařízení (EU) 2015/2067 odpovídají novým typům (kategorie I → A1, II → A2, III → D, IV → E), ale lze je dále používat pouze tehdy, pokud držitel aktualizoval své znalosti formou školení nebo přezkoušení požadovaného článkem 10 nařízení (EU) 2024/573 ^[1][2]. Pro CO2 zařízení tedy technici potřebují typ B a pro propan A1 nebo A2. Před podpisem smlouvy zkontrolujte certifikáty montážní a servisní firmy.

Dokumentace

Staré chladivo musí být odsáto certifikovanou osobou a odesláno k recyklaci, regeneraci nebo likvidaci. Poznamenejte si množství v záznamech. Úmyslné vypuštění je zakázáno ^[1].

Kontrolní seznam

1. Proveďte zkoušku pevnosti a zkoušku těsnosti systému suchým dusíkem podle EN 378-2 před naplněním. Zkušební tlaky CO2 jsou mnohem vyšší než u HFC: naplánujte nebezpečnou zónu. Viz průvodce tlakovými zkouškami.
2. Proveďte evakuaci a zkontrolujte zkouškou vakuem v klidu. Viz průvodce evakuací.
3. Naplňte chladivo. U CO2 přerušte vakuum nejprve parou, aby nevznikl suchý led. U propanu udržujte zdroje vznícení v bezpečné vzdálenosti a měřte detektorem plynu určeným k tomuto účelu.
4. Otestujte bezpečnostní funkce: omezovače tlaku, pojistné ventily, detekci plynu, alarmy, větrání a nouzové zastavení.
5. Zkontrolujte provozní data a proškolte obsluhu.

Dokumentace

• Prohlášení o shodě a označení CE sestavy podle PED s kategorií a posouzením shody ^[5].
• Certifikáty o tlakové zkoušce a zkoušce těsnosti, náplň a chladivo na typovém štítku.
• Posouzení rizika, výpočet limitu plnění a pro propan dokument o ochraně před výbuchem ^[3][6].
• Návod k obsluze, provozní deník a certifikáty osob, které práci provedly ^[2].

Kontrolní seznam

• Je důvod pro přechod jasný: zákaz servisu, zákaz výrobků, úniky nebo náklady?
• Je znám chladicí výkon na jednu teplotní úroveň?
• Byla vybrána koncepce systému: CO2 booster, propanový chiller se sekundární kapalinou nebo plug-in?
• Byla pro každou část obsahující chladivo určena třída umístění a kategorie přístupu?
• Byl limit plnění zkontrolován oproti platnému vydání normy EN 378 nebo ISO 5149?
• Byly určeny PS, kategorie PED a posouzení shody?
• Pro propan: bylo provedeno posouzení rizik ATEX a rozdělení do zón?
• Mají osoby a společnost osvědčení pro CO2 nebo uhlovodíky?
• Bylo HFC odsáto a zaevidováno?
• Byla tlaková zkouška, evakuace a zkoušky funkcí zdokumentovány?