Sekundární chladicí systémy: pravidla pro glykol, solanku, CO2 a chlazenou vodu
Nepřímé chlazení s glykolem, solankou, CO2 nebo chlazenou vodou: co říkají norma EN 378, nařízení EU o F-plynech, směrnice o tlakových zařízeních a švýcarské právo o sekundárním okruhu.
Hlavní body
- V nepřímém systému zůstává chladivo v strojovně nebo v jednotce a sekundární teplonosná látka přenáší teplo, aniž by byla komprimována nebo expandována. Norma EN 378 se vztahuje i na sekundární systémy [3].
- Kontroly těsnosti F-plynů, detekce úniků a certifikáty se řídí chladicím okruhem. Pouze jeho náplň se počítá v tunách CO2e [1].
- Jednotka, jejímž hlavním úkolem je chlazení vody, glykolu, solanky nebo CO2, je chiller podle nařízení (EU) 2024/573, s vlastními zákazy uvádění na trh a bez zákazu servisu od roku 2032 [1].
- Podle směrnice PED je glykolový nebo solankový okruh zahrnut pouze tehdy, když je PS vyšší než 10 barů a jsou překročeny velikostní limity pro kapaliny skupiny 2. CO2 jako sekundární médium se řídí nižšími limity pro plyny [2].
- Švýcarsko uvádí sekundární okruh (Kälteträgerkreislauf) v příloze 2.10 předpisu ChemRRV jak v zákazu uvádění na trh, tak ve výjimce ze zákazu doplňování [4].
Co je nepřímý systém
Norma EN 378-1 definuje sekundární chladicí nebo topný systém jako systém, který používá kapalinu k přenosu tepla z výrobku nebo prostoru do chladicího systému bez komprese nebo expanze této kapaliny, přičemž norma se vztahuje i na takové systémy [3]. Chlazená voda, glykol nebo solanka jsou potrubím vedeny do chladičů. CO2 lze použít také jako těkavé sekundární médium: je čerpán jako kapalina, v chladičích se částečně odpařuje a primární okruh jej kondenzuje, při mnohem vyšších tlacích než u glykolového okruhu.
Důvody jsou malá náplň chladiva na jednom místě a udržení hořlavých (A2L, A3) nebo toxických (B2L, amoniak) chladiv mimo obydlené prostory. Cenou je dodatečný teplotní rozdíl a čerpací energie.
Jak EN 378-1 klasifikuje systémy
Norma EN 378-1 klasifikuje chladicí systémy v bodě 5.4. Rozlišuje přímé uvolnitelné systémy, kde unikající chladivo může proniknout do obydleného prostoru, a nepřímé systémy, přičemž bod 5.5 uvádí příklady obou [3]. Třída systému se používá spolu s třídou umístění a kategorií přístupu při stanovení limitu náplně; viz článek o normách EN 378 a ISO 5149.
Nařízení EU o F-plynech (EU) 2024/573
Nařízení se vztahuje na fluorované skleníkové plyny. Voda, glykol, solanky a CO2 mezi ně nepatří, takže povinnosti se řídí chladicím okruhem [1]:
- Kontroly těsnosti od 5 tun CO2e plynů v příloze I (článek 5 odst. 1), nejméně každých 12, 6 nebo 3 měsíce od 0, 50 a 500 t CO2e, nebo každých 24, 12 nebo 6 měsíců se systémem detekce úniků (článek 5 odst. 6). Tuny CO2e jsou náplň v tunách vynásobená hodnotou GWP (článek 3) [1].
- Systém detekce úniků od 500 t CO2e ve stacionárních chladicích, klimatizačních a tepelných zařízeních (článek 6 odst. 1) [1].
- Osvědčení (článek 10) pro instalaci, údržbu nebo servis, opravy, vyřazení z provozu a kontroly těsnosti. Údržbou nebo servisem se rozumí práce, při nichž se otevírají okruhy obsahující fluorované skleníkové plyny, doplňuje se plyn nebo se opravují úniky (článek 3 odst. 18). Práce prováděné pouze na čerpadlech, filtrech nebo glykolu neotevírají chladicí okruh [1].
Kde nařízení uvádí nepřímé systémy
Chladič kapalin (chiller) je samostatné zařízení, jehož hlavní funkcí je chlazení nosné teplonosné látky, přičemž nařízení uvádí jako příklady vodu, glykol, solanku a CO2 (článek 3 odst. 44) [1]. Zařízení sloužící pro sekundární okruh je proto obvykle chiller, na který se vztahuje příloha IV bod 7:
| Příloha IV bod 7: chladiče kapalin (chillery) | Zákaz uvádění na trh od |
|---|---|
| a) HFC s GWP 2 500 nebo vyšším, s výjimkou chlazení výrobků na teplotu nižší než −50 °C | 1. ledna 2020 |
| b) Do 12 kW, fluorované skleníkové plyny s GWP 150 nebo vyšším | 1. ledna 2027 |
| c) Do 12 kW, jakýkoli fluorovaný skleníkový plyn | 1. ledna 2032 |
| d) Nad 12 kW, fluorované skleníkové plyny s GWP 750 nebo vyšším | 1. ledna 2027 |
Body b) až d) se nepoužijí, pokud je použití fluorovaného skleníkového plynu nezbytné pro splnění bezpečnostních požadavků v daném místě. Obecný zákaz ostatních chladicích zařízení s GWP 150 nebo vyšším od 1. ledna 2030 (bod 5 písm. c)) se na chladiče kapalin nevztahuje [1].
Komparativní a kaskádové systémy. Komerční sdružené kompresorové jednotky (multicooling / multipack) o výkonu 40 kW nebo vyšším využívající fluorované skleníkové plyny s GWP 150 nebo vyšším jsou zakázány od 1. ledna 2022, s výjimkou primárního okruhu kaskádových systémů, kde je přípustné GWP nižší než 1 500 (bod 6) [1]. Zde je sekundární okruh středněteplotním chladicím okruhem, jehož kondenzační teplo absorbuje primární okruh, nikoli okruhem solanky (článek 3 odst. 35) [1].
Servisní zákazy. Od 1. ledna 2025 se nesmějí k údržbě nebo servisu chladicích zařízení používat plyny s GWP 2 500 nebo vyšším, s výjimkou regenerovaného nebo recyklovaného plynu do 1. ledna 2030 (článek 13 odst. 3). Zákaz používání plynů s GWP 750 nebo vyšším od 1. ledna 2032 se netýká chladičů kapalin (článek 13 odst. 5) [1].
Švýcarsko: ChemRRV příloha 2.10
Švýcarsko má vlastní předpisy obsažené ve vyhlášce o omezeních pro určité chemické látky (Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung – ChemRRV, SR 814.81), příloha 2.10. Týkají se chladiv, která jsou stabilní v ovzduší, jako jsou HFC. Verze platná od 1. ledna 2027 zmiňuje sekundární okruh (Kälteträgerkreislauf) [4]:
- Komerční a průmyslové chlazení potravin, které je hermeticky uzavřené nebo disponuje sekundárním okruhem, nesmí být uváděno na trh s chladivem o GWP 150 nebo vyšším (oddíl 2.1 odst. 3 písm. b) bod 4) [4].
- Pro klimatizaci budov a průmyslové procesní chlazení se zákaz u GWP 150 nebo vyšším vztahuje na systémy s přímým výparem (oddíl 2.1 odst. 3 písm. a) bod 5 a písm. c) bod 5) [4].
- Doplňování plynů s GWP 750 nebo vyšším je zakázáno v chlazení potravin, průmyslovém chlazení a na kluzištích, avšak panenské chladivo zůstává povoleno v systémech se sekundárním okruhem (oddíly 3.3.1 odst. 2 a 3.3.2 odst. 2 písm. b)). U ostatních systémů začíná zákaz panenského chladiva po 31. prosinci 2031 (oddíl 7 odst. 5) [4].
Tlaková zařízení: směrnice o tlakových zařízeních (PED) na sekundární straně
Směrnice 2014/68/EU považuje fluidum za kapalinu, pokud je jeho tlak par při maximální přípustné teplotě TS nejvýše o 0,5 baru vyšší než atmosférický tlak. Voda, glykol a solanky těmto požadavkům obvykle vyhovují. Skupina 1 zahrnuje hořlavé, toxické a jiné nebezpečné fluidní látky uvedené v článku 13 odst. 1 písm. a) a fluidní látky s teplotou vzplanutí nižší než TS; vše ostatní je skupina 2 [2]. Článek 4 odst. 1 stanoví tyto limity:
| Zařízení | Kapalina skupiny 2 (voda, glykol, solanka) | Plyn nebo zkapalněný plyn skupiny 2 (CO2) |
|---|---|---|
| Nádoby | PS > 10 bar a PS·V > 10 000 bar·l, nebo PS > 1 000 bar | V > 1 l a PS·V > 50 bar·l, nebo PS > 1 000 bar |
| Potrubí | PS > 10 bar, DN > 200 a PS·DN > 5 000 bar | DN > 32 a PS·DN > 1 000 bar |
Glykolový okruh s PS 10 bar nebo méně se tak bez ohledu na svou velikost nachází mimo oblast působnosti čl. 4 odst. 1. Takové zařízení se navrhuje v souladu se správnou inženýrskou praxí, dodává se s návodem a podle směrnice nenese označení CE (článek 4 odst. 3) [2]. CO2 jako sekundární médium spadá do skupiny 2, ale řídí se limity pro plyny: při PS 40 bar poskytuje potrubí DN 40 hodnotu 1 600 bar a spadá pod směrnici [2]. Výparník nebo deskový výměník tepla s několika komorami se zařazuje podle komory s nejvyšší kategorií (článek 13 odst. 2) [2].
Glykol, solanky a ochrana vod
Glykoly a solanky mohou poškodit vodní zdroje a půdu. Mohou platit národní předpisy týkající se látek nebezpečných pro vodu; informujte se u místního orgánu ochrany životního prostředí.
Praktický kontrolní seznam
- Hodnotu CO2e počítejte pouze pro chladicí okruh [1].
- Ověřte, zda je chladicí jednotka chillerem (článek 3 odst. 44), a použijte přílohu IV bod 7 [1].
- Zásah do chladicího okruhu vyžaduje certifikát pro nakládání s fluorovanými skleníkovými plyny; práce pouze na straně solanky jej nevyžaduje [1].
- Zkontrolujte třídu systému podle normy EN 378-1, čl. 5.4 a 5.5 [3].
- Nastavte PS na straně solanky a ověřte, zda přesahuje 10 bar; pro CO2 použijte limity pro plyny [2].
- Ve Švýcarsku zkontrolujte pravidla pro sekundární okruhy v předpisu ChemRRV, příloha 2.10 [4].
Dimenze potrubí, čerpadla a tlakovou ztrátu vodního nebo glykolového okruhu spočítejte pomocí kalkulátoru Vytápění a chlazení (hydronika).
Spočítejte si to sami
Pojmy v tomto článku
Zdroje
- Regulation (EU) 2024/573 on fluorinated greenhouse gases – EUR-Lex
- Directive 2014/68/EU on pressure equipment (PED), consolidated version of 30 May 2026 – EUR-Lex
- EN 378-1:2016 (SIST EN 378-1:2017) – scope, definitions and classification of refrigerating systems – iTeh Standards
- Fedlex – Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung (ChemRRV), SR 814.81, Annex 2.10 (Stand am 1. Januar 2027)
- European Commission – Fluorinated greenhouse gases
- BAFU – Kältemittel