Áttérés HFC-ről CO2-ra (R744) vagy propánra (R290) lépésről lépésre
Áttérés HFC-ről CO2-ra vagy propánra: miért nem lehet egyszerűen átölteni, rendszerválasztás, az EN 378 szerinti töltetkorlátok, PED, ATEX, képesítés és üzembe helyezés.
A legfontosabbak
- Az F-gáz-rendelet szervizelési és termékbetiltásai, valamint a csökkenő HFC-kvóták miatt az R404A és a hasonló hűtőközegek megtartása egyre nehezebb [1].
- Egy HFC-rendszer általában nem tölthető fel R744-gyel vagy R290-nel. A CO2 sokkal nagyobb tervezési nyomást igényel, a propán pedig erősen éghető (A3), és erre tervezett alkatrészeket és elrendezést igényel [3][5].
- A biztonsági osztály határozza meg a töltetkorlátokat: az A1 hűtőközegeknél, például az R744-nél a gyakorlati határérték, az A3 hűtőközegeknél, például az R290-nél az LFL-en alapuló korlátok érvényesek [3][4].
- Az új rendszer a PED szerinti nyomástartó berendezés. A propán az 1., a CO2 a 2. közegcsoportba tartozik, ami befolyásolja a kategóriát és a megfelelőségértékelést [5].
- A CO2-vel vagy szénhidrogénekkel dolgozó személyeknek és vállalkozásoknak az (EU) 2024/2215 szerint olyan képesítéssel, illetve tanúsítvánnyal kell rendelkezniük, amely az adott hűtőközegre kiterjed [1][2].
Mikor aktuális az áttérés?
2025. január 1. óta hűtőberendezések szervizeléséhez nem szabad 2500 vagy annál nagyobb GWP-jű új (szűz) F-gázt használni. Regenerált vagy újrafeldolgozott gáz 2029 végéig használható, 2032-től pedig a határ GWP 750-re szigorodik [1]. A 40 kW-os vagy nagyobb, 150 vagy nagyobb GWP-jű központosított kereskedelmi rendszerek már nem hozhatók forgalomba [1]. Ezzel párhuzamosan csökkennek a HFC-kvóták, ami emeli az árakat és rontja a hozzáférhetőséget [1]. Az áttérést általában akkor érdemes megfontolni, ha:
- a berendezés R404A-val, R507A-val vagy más olyan hűtőközeggel működik, amelyre szervizelési tilalom vonatkozik, vagy 2032-től vonatkozni fog,
- a berendezés gyakran szivárog, vagy nagyobb javításra, például új kompresszorcsoportra vagy új csőhálózatra van szüksége,
- az üzletet vagy az épületet egyébként is átépítik vagy bővítik,
- az üzemeltető alacsonyabb hűtőközeg- és szivárgásvizsgálati költségeket szeretne.
Kis berendezésnél első lépés lehet az átállás kisebb GWP-jű HFC/HFO-keverékre. A hűtőközeg-csere kalkulátor megmutatja, mely alternatívák jöhetnek szóba.
Miért nem lehet általában R744-et vagy R290-et tölteni egy HFC-rendszerbe
| Tulajdonság | R744 (CO2) | R290 (propán) |
|---|---|---|
| Biztonsági osztály | A1, nem éghető [3] | A3, erősen éghető [3] |
| Nyomás | Sokkal nagyobb, mint a HFC-knél. A telítési nyomás 20 °C-on kb. 57 bar, a transzkritikus rendszerek pedig a nagynyomású oldalon ennél jóval nagyobb nyomáson üzemelnek | Hasonló az R22-höz és az R407C-hez, de az alkatrészeknek éghető hűtőközegekhez jóváhagyottnak kell lenniük |
| Töltetkorlát | Gyakorlati határérték az oxigénhiány és a toxicitás alapján [3] | LFL-en alapuló korlátok (m1, m2, m3) [3] |
| Alkatrészek | A nagyobb PS-re méretezett kompresszorok, szelepek, tartályok és csövek | Elektromos berendezések, ventilátorok, kapcsolók és gyújtóforrás nélküli kompresszorok, A3-ra jóváhagyva |
Egy HFC-rendszer legnagyobb megengedett nyomását (PS) HFC-hez választották meg. A CO2 betöltése ezt sokszorosan meghaladná, és a túlnyomás elleni védelem, a kompresszor és az olaj sem megfelelő. Ha HFC-rendszerbe propánt töltenek, éghető hűtőközeg kerül olyan berendezésbe, amelyet soha nem értékeltek gyújtóforrások szempontjából, a helyiség esetleg nem felel meg a töltetkorlátoknak, és a berendezés már nem felel meg a CE-jelölésének [3][5]. A gyakorlatban ezért új rendszert építenek, vagy lecserélik az egységet, és legfeljebb a kábelezést és egyes hűtési pontokat használják újra, ha a gyártó ezt jóváhagyja.
Mi váltja fel az R404A-t?
Az R404A GWP-je körülbelül 3900. 2025. január 1-jétől szűz R404A nem használható hűtőberendezések szervizelésére; a regenerált vagy újrahasznosított R404A 2029. december 31-ig használható, és 2032. január 1-jétől a helyhez kötött hűtés szervizhatára 750-es GWP-re csökken [1]. A meglévő berendezéseket általában HFC/HFO-keverékre alakítják át, míg az új berendezéseket R744-re vagy R290-re tervezik. A táblázat összehasonlítja a gyakori választásokat; a GWP a (EU) 2024/573 rendelet [1] szerint, a glide a CoolProp segítségével lett kiszámítva −30 °C-os harmatponton [7].
| Hűtőközeg | GWP [1] | Biztonsági osztály [3] | Glid (K) [7] |
|---|---|---|---|
| R404A (összehasonlításképpen) | 3,922 | A1 | 0.7 |
| R448A | 1,386 | A1 | 6.4 |
| R449A | 1,396 | A1 | 6.0 |
| R452A | 2,139 | A1 | 4.1 |
| R454C | 146 | A2L | 8.2 |
| R455A | 146 | A2L | 13.5 |
| R290 (propán), új rendszerek | 0.02 | A3 | 0 |
| R744 (CO2), új rendszerek | 1 | A1 | 0 |
- Az R448A, R449A és R452A az R404A-hoz hasonlóan A1 osztályúak, így a biztonsági osztályuk nem változik. GWP-jük 2500 alatt, de 750 felett van, ezért 2031 után ezeket is csak regenerált vagy újrahasznosított gázzal lehet utántölteni [1].
- Az R454C és az R455A GWP-je 150 alatti, de A2L besorolásúak (enyhén tűzveszélyes). Egy A1-es berendezés ezekre történő átalakításához az EN 378 szerinti új felmérés szükséges a töltési határokra, a szellőzésre és az alkatrészekre vonatkozóan [3].
- Az R404A és a fenti keverékek POE olajjal működnek. Az átalakítás előtt ellenőrizze a kompresszor gyártójának jóváhagyását az új hűtőközegre és az olajra vonatkozóan.
- A keverékek hőmérséklet-glidje 4–14 K. A túlhevítést a harmatpontból, a túlhűtést a buborékpontból kell mérni, a túlhevítési útmutató leírása szerint.
- A retrofit kalkulátor összehasonlítja ezen hűtőközegek teljesítményét, nyomócső-hőmérsékletét és tömegáramát az Ön berendezésében.
1. lépés: Az új rendszer tervezése
- Határozza meg a hűtési teljesítményigényt hőmérsékleti szintenként (közepes, alacsony, légkondicionálás) és éves szinten, beleértve az esetleges hővisszanyerési igényeket is.
- Válassza ki a rendszerkoncepciót. Egy transzkritikus CO2 booster rendszer egyben kiszolgálja a közepes és alacsony hőmérsékletet. Egy indirekt rendszer propán chillerrel a propánt kültéren vagy gépházban tartja, és a hűtést szekunder folyadékkal (pl. glikollal vagy CO2 hűtőközeggel) osztja szét. A kisebb üzletekbe a R290-nel működő beépíthető bútorok (önálló, gyakran vízhűtéses) illenek.
- Döntse el, hová kerülnek a hűtőközeget tartalmazó alkatrészek: a lakott térbe, gépházba, kültérre vagy szellőztetett burkolatba. Ez adja meg a helyszín típusát és a hozzáférési kategóriát [3][4].
- Méretezze a csővezetéket. A CO2 kalkulátor méretezi a réz- és acélcsöveket az R744-hez, míg a HC kalkulátor ellenőrzi az R290 és más szénhidrogének töltési határát.
2. lépés: Biztonsági osztály és töltési határok
Az EN 378-1 és az ISO 5149-1 szerint a maximális töltési mennyiség a hűtőközegtől, a helyiség térfogatától, a helyszín típusától és a hozzáférési kategóriától függ [3][4]. R744 (A1) esetén a gyakorlati határ érvényes: ha a teljes töltet a legkisebb helyiségbe szivárog, a koncentrációnak a határ alatt kell maradnia, ellenkező esetben olyan intézkedésekre van szükség, mint a gázérzékelés, a szellőzés vagy a gépház. A CO2 nehezebb a levegőnél, és a padló szintjén gyűlik össze.
Az R290 (A3) esetében a határértékek az alsó gyulladási határon (LFL) alapulnak. Az m1 alatt gyakorlatilag nincsenek helyiségfüggő követelmények, az m1 és m3 között a helyiség mérete és a szerelési magasság korlátozza a töltetet, az m3 felett pedig a hűtőközeget tartalmazó alkatrészeknek gépházban, szellőztetett burkolatban vagy kültéren kell lenniük [3]. A pontos értékeket és képleteket a projektre vonatkozó szabványkiadásból kell venni. A gyúlékony hűtőközegekről szóló cikk példákat mutat be a propánra.
3. lépés: Nyomás, PED és ATEX
Minden alkatrésznek rendelkeznie kell olyan PS-sel, amely lefedi a legmagasabb nyomást üzemben, leálláskor és szállítás alatt [3]. CO2 esetén ellenőrizze a leállási nyomást: sok rendszer rendelkezik egy kis leállási hűtőegységgel, vagy a tartályok úgy vannak méretezve, hogy ellenálljanak neki. A 2014/68/EU nyomástartó edényekről szóló irányelv értelmében a kategória (I–IV) a PS-től, a térfogattól vagy csőmérettől, valamint a folyadékcsoporttól függ. A propán az 1. csoportba, a CO2 a 2. csoportba tartozik, és a kategória határozza meg a megfelelőségértékelést, valamint azt, hogy szükség van-e bejelentett szervezetre [5].
Ahol a propán robbanásveszélyes atmoszférát képezhet, például egy gépházban vagy szervizelés során, a munkáltatónak értékelnie kell a kockázatot, zónákra kell osztania a területeket, és azt robbanásvédelmi dokumentumban kell rögzítenie [6]. Egy zónában lévő berendezésnek meg kell felelnie a 2014/34/EU ATEX berendezésekre vonatkozó irányelvnek. Az EN 378 célja a robbanásveszélyes légkör elkerülése normál üzemben, de a kockázatot ettől függetlenül értékelni kell.
5. lépés: A HFC-rendszer üzemen kívül helyezése
A (EU) 2024/573 rendelet és a (EU) 2024/2215 végrehajtási rendelet értelmében a beszerelésre, szervizelésre, javításra és leszerelésre vonatkozó tanúsítási követelmény nemcsak a F-gázokra, hanem az ammóniára, a CO2-ra és a szénhidrogénekre is kiterjed, és a másoknak dolgozó cégeknek is tanúsítvánnyal kell rendelkezniük [1][2]. A személyekre vonatkozó tanúsítványtípusok [2]:
| Tanúsítvány | Lefedi |
|---|---|
| A1 | Minden munka fluortartalmú üvegházhatású gázokkal és szénhidrogénekkel |
| A2 | Mint az A1, de csak 3 kg-nál kevesebb (címkézett hermetikusan zárt rendszerekben 6 kg-nál kevesebb) berendezés |
| B | Szén-dioxid (CO2, R744) |
| C | Ammónia (NH3, R717) |
| D | Kizárólag F-gázok visszanyerése 3 kg-nál kevesebb (hermetikusan zárt rendszerekben 6 kg-nál kevesebb) berendezésben |
| E | Kizárólag szivárgásvizsgálat a hűtőközeg-körbe való beavatkozás nélkül |
A tagállamok összevont tanúsítványokat is kiadhatnak. A régi (EU) 2015/2067 rendelet szerinti tanúsítványok megfelelnek az új típusoknak (I. kategória → A1, II. → A2, III. → D, IV. → E), de csak akkor használhatók tovább, ha birtokosuk frissítette ismereteit a (EU) 2024/573 rendelet 10. cikke által előírt képzéssel vagy értékeléssel [1][2]. Egy CO2-rendszerhez a technikusoknak tehát B típusra, míg propánhoz A1 vagy A2 típusra van szükségük. A szerződéskötés előtt ellenőrizze a szerelő és a szervizcég tanúsítványait.
Dokumentáció
A régi hűtőközeget szakképzett személlyel kell visszanyetni, és újrahasznosításra, regenerálásra vagy megsemmisítésre kell küldeni. A mennyiséget rögzíteni kell a nyilvántartásban. A szándékos kibocsátás tilos [1].
Ellenőrzőlista
- A feltöltés előtt az EN 378-2 szerint száraz nitrogénnel szilárdsági és tömítességi vizsgálatot kell végezni a rendszeren. A CO2 próbanyomásai lényegesen magasabbak, mint a HFC-é: tervezze meg a veszélyzónát. Lásd a nyomáspróba-útmutatót.
- Végezzen vákuumkezelést, és ellenőrizze állandó vákuumpróbával. Lásd az evakuálási útmutatót.
- Töltse be a hűtőközeget. CO2 esetén először gőzzel törje meg a vákuumot, hogy ne képződjön szárazjég. Propán esetén tartsa távol a gyújtóforrásokat, és az erre a célra szolgáló gázérzékelővel mérjen.
- Tesztelje a biztonsági funkciókat: nyomáshatárolókat, biztonsági szelepeket, gázérzékelést, riasztásokat, szellőzést és vészleállítót.
- Ellenőrizze az üzemi adatokat, és képezze ki a kezelőt.
Dokumentáció
- A PED szerinti megfelelőségi nyilatkozat és az egység CE-jelölése a kategóriával és a megfelelőségértékeléssel együtt [5].
- Nyomáspróba- és tömítességi tanúsítványok, töltési mennyiség és hűtőközeg az adattáblán.
- Kockázatértékelés, töltési határ számítása, és propán esetén a robbanásvédelmi dokumentum [3][6].
- Kezelési útmutató, napló és a munkát elvégzők tanúsítványai [2].
Ellenőrzőlista
- Világos-e az átállás oka: szerviztilalom, terméktilalom, szivárgások vagy költség?
- Ismert-e a hűtési teljesítményigény hőmérsékleti szintenként?
- Kiválasztották-e a rendszerkoncepciót: CO2 booster, propán chiller szekunder folyadékkal vagy beépíthető bútor?
- Meghatározták-e a helyszíni típust és a hozzáférési kategóriát minden hűtőközeget tartalmazó alkatrészre vonatkozóan?
- Ellenőrizték-e a töltési határértéket az EN 378 vagy az ISO 5149 vonatkozó kiadása alapján?
- Meghatározták-e a PS-t, a PED kategóriát és a megfelelőségértékelést?
- Propán esetén: elvégezték-e az ATEX kockázatértékelést és a zóna besorolást?
- Rendelkeznek-e a személyek és a cég CO2-re vagy szénhidrogénekre vonatkozó képesítési tanúsítvánnyal?
- Visszanyerték-e és dokumentálták-e a HFC hűtőközeget?
- Dokumentálták-e a nyomáspróbát, az evakuálást és a működési teszteket?
Számolja ki maga
Fogalmak ebben a cikkben
Források
- Regulation (EU) 2024/573 on fluorinated greenhouse gases – EUR-Lex
- Commission Implementing Regulation (EU) 2024/2215 – certification for stationary refrigeration, air conditioning and heat pumps – EUR-Lex
- EN 378-1:2016+A1:2020 Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental requirements – Part 1
- ISO 5149 Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental requirements (ISO)
- Pressure Equipment Directive 2014/68/EU – EUR-Lex
- Directive 1999/92/EC (ATEX workplaces) – EUR-Lex
- CoolProp – open-source thermophysical property library (refrigerant mixtures)