Trecerea de la HFC la CO2 (R744) sau propan (R290) pas cu pas

Când este relevantă o trecere?

Începând cu 1 ianuarie 2025, gazele fluorurate virgine cu un GWP de 2 500 sau mai mare nu mai pot fi utilizate pentru service-ul echipamentelor frigorifice. Gazul regenerat sau reciclat poate fi utilizat până la sfârșitul anului 2029, iar din 2032 limita este redusă la GWP 750 ^[1]. Sistemele comerciale centralizate de 40 kW sau mai mult cu un GWP de 150 sau mai mare nu mai pot fi introduse pe piață ^[1]. În același timp, cotele de HFC scad, ceea ce crește prețurile și reduce disponibilitatea ^[1]. O trecere merită luată în considerare de obicei atunci când:

• instalația funcționează cu R404A, R507A sau alt agent frigorific care intră sub incidența unei interdicții de service sau va intra începând din 2032,
• instalația prezintă scurgeri frecvente sau necesită o reparație majoră, cum ar fi un nou agregat de compresoare sau o nouă tubulatură,
• magazinul sau clădirea este oricum în curs de reamenajare sau extindere,
• operatorul dorește costuri mai mici pentru agentul frigorific și controalele de etanșeitate.

Pentru o instalație mică, o conversie la un amestec HFC/HFO cu GWP mai scăzut poate fi un prim pas. Calculatorul de conversie arată ce alternative sunt potrivite.

De ce în mod normal nu puteți umple R744 sau R290 într-un sistem cu HFC

Un sistem cu HFC are o presiune maximă admisibilă (PS) aleasă pentru HFC. Umplerea cu CO2 ar depăși-o de multe ori, iar descărcarea presiunii, compresorul și uleiul nu sunt potrivite. Propanul într-un sistem cu HFC plasează un agent frigorific inflamabil într-un echipament care nu a fost niciodată evaluat pentru surse de aprindere, este posibil ca încăperea să nu respecte limitele de încărcătură, iar instalația nu mai corespunde marcajului său CE ^[3][5]. În practică, prin urmare, construiți un sistem nou sau înlocuiți unitatea, reutilizând cel mult cablajul și unele puncte de răcire dacă producătorul aprobă acest lucru.

Ce înlocuiește R404A?

R404A are un GWP de aproximativ 3.900. Începând cu 1 ianuarie 2025, R404A virgin nu mai poate fi utilizat pentru întreținerea echipamentelor frigorifice; R404A reciclat sau regenerat poate fi utilizat până la 31 decembrie 2029, iar de la 1 ianuarie 2032 limita de service pentru sistemele frigorifice staționare scade la GWP 750 ^[1]. O instalație existentă este de obicei convertită la un amestec HFC/HFO, în timp ce o instalație nouă este construită pentru R744 sau R290. Tabelul compară opțiunile comune; GWP conform Regulamentului (UE) 2024/573 ^[1], glisare calculată cu CoolProp la un punct de rouă de −30 °C ^[7].

• R448A, R449A și R452A sunt A1 la fel ca R404A, astfel încât clasa de siguranță nu se schimbă. GWP-ul lor este sub 2.500, dar peste 750, așa că după 2031 și acestea pot fi completate doar cu gaz regenerat sau reciclat ^[1].
• R454C și R455A au un GWP sub 150, dar sunt A2L (ușor inflamabile). Conversia unei instalații A1 la acestea necesită o nouă evaluare EN 378 a limitelor de sarcină, a ventilației și a componentelor ^[3].
• R404A și amestecurile de mai sus funcționează cu ulei POE. Verificați aprobarea producătorului compresorului pentru noul agent frigorific și ulei înainte de conversie.
• Amestecurile au o glisare a temperaturii de 4–14 K. Măsurați supraîncălzirea de la punctul de rouă și subrăcirea de la punctul de bulă, așa cum descrie ghidul de supraîncălzire.
• Calculatorul de modernizare (retrofit) compară capacitatea, temperatura de refulare și debitul masic al acestor agenți frigorifici pentru instalația dumneavoastră.

Pasul 1: Planificarea noului sistem

1. Calculați necesarul de frig pe nivel de temperatură (medie, joasă, climatizare) și pe parcursul anului, precum și eventualele cerințe de recuperare a căldurii.
2. Alegeți conceptul sistemului. Un sistem booster transcritic cu CO2 deservește temperatura medie și joasă într-un singur sistem. Un sistem indirect cu un răcitor cu propan menține propanul în aer liber sau într-o cameră a mașinilor și distribuie frigul cu un fluid secundar, cum ar fi glicolul sau saramura de CO2. Vitrinele frigorifice plug-in cu R290 (compacte, adesea răcite cu apă) se potrivesc magazinelor mai mici.
3. Stabiliți unde sunt amplasate piesele care conțin agent frigorific: în spațiul ocupat, într-o cameră a mașinilor, în aer liber sau într-o incintă ventilată. Acest lucru oferă clasa de amplasare și categoria de acces ^[3][4].
4. Dimensionați conductele. Calculatorul pentru CO2 dimensionează țevile din cupru și oțel pentru R744, iar calculatorul pentru HC verifică limita de încărcare pentru R290 și alte hidrocarburi.

Pasul 2: Clasa de siguranță și limitele de încărcare

În conformitate cu EN 378-1 și ISO 5149-1, sarcina maximă depinde de agentul frigorific, volumul camerei, clasa de amplasare și categoria de acces ^[3][4]. Pentru R744 (A1) se aplică limita practică: dacă întreaga cantitate de agent frigorific se scurge în cea mai mică cameră, concentrația trebuie să rămână sub limită, altfel sunt necesare măsuri precum detecția gazului, ventilația sau o cameră a mașinilor. CO2 este mai greu decât aerul și se acumulează la nivelul pardoselii.

Pentru R290 (A3), limitele se bazează pe limita inferioară de inflamabilitate (LFL). Sub m1 nu există practic cerințe dependente de cameră, între m1 și m3 dimensiunea camerei și înălțimea de instalare limitează sarcina, iar peste m3 piesele care conțin agent frigorific trebuie să se afle într-o cameră a mașinilor, într-o incintă ventilată sau în aer liber ^[3]. Luați valorile și formulele exacte din ediția standardului aplicabilă proiectului. Articolul despre agenții frigorifici inflamabili prezintă exemple pentru propan.

Pasul 3: Presiune, PED și ATEX

Fiecare componentă trebuie să aibă o valoare PS care acoperă cea mai mare presiune în timpul funcționării, în repaus și în timpul transportului ^[3]. Pentru CO2, verificați presiunea în repaus: multe sisteme au o mică unitate de răcire în repaus sau vase proiectate să o reziste. În conformitate cu Directiva privind echipamentele sub presiune 2014/68/UE, categoria (I–IV) depinde de PS, volum sau dimensiunea țevii și de grupul de fluide. Propanul este în grupa 1, CO2 în grupa 2, iar categoria decide evaluarea conformității și dacă este nevoie de un organism notificat ^[5].

În cazul în care propanul poate forma o atmosferă explozivă, de exemplu într-o cameră a mașinilor sau în timpul lucrărilor de service, angajatorul trebuie să evalueze riscul, să împartă zonele în zone și să le documenteze într-un document privind protecția împotriva exploziilor ^[6]. Echipamentele dintr-o zonă trebuie să fie adecvate pentru acea zonă în conformitate cu directiva privind echipamentele ATEX 2014/34/UE. EN 378 își propune să evite o atmosferă explozivă în funcționare normală, dar riscul trebuie totuși evaluat.

Pasul 4: Competență și certificare

În conformitate cu (UE) 2024/573 și Regulamentul de punere în aplicare (UE) 2024/2215, cerința de certificat pentru instalare, service, reparații și scoatere din uz acoperă nu numai fluorurile (F-gase), ci și alternativele amoniac, CO2 și hidrocarburi, iar companiile care lucrează pentru terți trebuie să fie certificate ^[1][2]. Tipurile de certificate pentru persoane fizice sunt ^[2]:

Statele membre pot emite certificate combinate. Certificatele emise în temeiul vechiului Regulament (UE) 2015/2067 corespund noilor tipuri (categoria I → A1, II → A2, III → D, IV → E), dar pot fi utilizate în continuare numai dacă deținătorul și-a actualizat cunoștințele prin formarea sau evaluarea cerută de articolul 10 din (UE) 2024/573 ^[1][2]. Prin urmare, pentru un sistem cu CO2, tehnicienii au nevoie de tipul B, iar pentru propan de A1 sau A2. Verificați certificatele instalatorului și ale companiei de service înainte de semnarea contractului.

Pasul 5: Scoaterea din funcțiune a instalației cu HFC

Vechiul agent frigorific trebuie recuperat de o persoană certificată și trimis spre reciclare, regenerare sau distrugere. Notați cantitatea în evidențe. Eliberarea intenționată este interzisă ^[1].

Pasul 6: Testul de presiune, vidarea și punerea în funcțiune

1. Efectuați testul de rezistență și testul de etanșeitate a sistemului cu azot uscat conform EN 378-2 înainte de umplere. Presiunile de testare pentru CO2 sunt mult mai mari decât pentru HFC: planificați zona de pericol. Consultați ghidul de testare a presiunii.
2. Efectuați vidarea și verificați cu un test de menținere a vidului. Consultați ghidul de vidare.
3. Încărcați agentul frigorific. Pentru CO2, spargeți mai întâi vidul cu vapori pentru a preveni formarea gheții carbonice. Pentru propan, țineți departe sursele de aprindere și măsurați cu un detector de gaze destinat acestui scop.
4. Testați funcțiile de siguranță: limitatoarele de presiune, supapele de siguranță, detectarea gazelor, alarmele, ventilația și oprirea de urgență.
5. Verificați datele de funcționare și instruiți operatorul.

Documentație

• Declarație de conformitate și marcaj CE al ansamblului în conformitate cu PED, specificând categoria și evaluarea conformității ^[5].
• Certificate de testare a presiunii și a etanșeității, încărcătura și agentul frigorific menționate pe plăcuța de identificare.
• Evaluarea riscurilor, calculul limitei de încărcare și, pentru propan, documentul privind protecția împotriva exploziilor ^[3][6].
• Instrucțiuni de operare, jurnalul de bord și certificatele celor care au efectuat lucrarea ^[2].

Listă de verificare

• Este clar motivul trecerii: interdicție de service, interdicție de produs, scurgeri sau costuri?
• Se cunoaște necesarul de frig pe nivel de temperatură?
• A fost ales conceptul sistemului: booster cu CO2, răcitor cu propan cu fluid secundar sau plug-in?
• Au fost stabilite clasa de amplasare și categoria de acces pentru fiecare componentă care conține agent frigorific?
• A fost verificată limita de încărcare în raport cu ediția aplicabilă a EN 378 sau ISO 5149?
• Au fost stabilite PS, categoria PED și evaluarea conformității?
• Pentru propan: s-a efectuat evaluarea riscurilor ATEX și zonarea?
• Persoanele și compania dețin certificate pentru CO2 sau hidrocarburi?
• A fost recuperat HFC-ul și înregistrat?
• Au fost documentate testul de presiune, vidarea și testele de funcționare?