Sisteme de răcire secundară: reguli pentru glicol, saramură, CO2 și apă răcită

Ce este un sistem indirect

Standardul EN 378-1 definește un sistem secundar de răcire sau încălzire ca fiind cel care utilizează un fluid pentru a transfera căldura de la produs sau spațiu la sistemul frigorific fără ca fluidul respectiv să fie comprimat sau destins, iar standardul se aplică și unor astfel de sisteme ^[3]. Apa răcită, glicolul sau saramura salină sunt transportate prin conducte către răcitoare. CO2-ul poate fi utilizat și ca agent secundar volatil: acesta este pompat în stare lichidă, se evaporă parțial în răcitoare și este condensat de circuitul primar, la presiuni mult mai mari decât într-un circuit cu glicol.

Motivele sunt reprezentate de o cantitate mică de agent frigorific concentrat într-un singur loc și de menținerea agenților frigorifici inflamabili (A2L, A3) sau toxici (B2L, amoniac) departe de spațiile ocupate. Prețul plătit constă într-o diferență suplimentară de temperatură și în consumul de energie al pompei.

Cum clasifică EN 378-1 sistemele

Standardul EN 378-1 clasifică sistemele frigorifice la clauza 5.4. Acesta separă sistemele cu eliberare directă, în care agentul frigorific care prezintă scurgeri poate ajunge în spațiul ocupat, de sistemele indirecte, iar clauza 5.5 oferă exemple pentru ambele categorii ^[3]. Clasa sistemului este utilizată împreună cu clasa de amplasare și categoria de acces la stabilirea limitei de încărcare; a se vedea articolul privind EN 378 și ISO 5149.

Regulamentul UE privind gazele fluorurate (UE) 2024/573

Regulamentul se aplică gazelor fluorurate cu efect de seră. Apa, glicolul, saramurile și CO2-ul nu se numără printre acestea, astfel încât obligațiile urmează circuitul agentului frigorific ^[1]:

• Verificări ale scurgerilor începând de la 5 tone echivalent CO2 pentru gazele din anexa I (articolul 5 alineatul (1)), cel puțin la fiecare 12, 6 sau 3 luni de la 0, 50 și respectiv 500 t echivalent CO2, sau la fiecare 24, 12 sau 6 luni dacă este instalat un sistem de detectare a scurgerilor (articolul 5 alineatul (6)). Tonele echivalent CO2 reprezintă cantitatea în tone înmulțită cu GWP-ul (articolul 3) ^[1].
• Sistem de detectare a scurgerilor începând de la 500 t echivalent CO2 în echipamentele staționare de refrigerare, climatizare și pompe de căldură (articolul 6 alineatul (1)) ^[1].
• Certificate (Articolul 10) pentru instalare, întreținere sau service, reparații, scoatere din funcțiune și verificări de etanșeitate. Întreținerea sau service-ul înseamnă lucrări care deschid circuite conținând gaze fluorurate, adaugă gaz sau repară scurgeri (Articolul 3(18)). Lucrările efectuate exclusiv la pompe, filtre (strecurătoare) sau glicol nu deschid circuitul frigorific ^[1].

Unde reglementarea menționează sistemele indirecte

Un răcitor de lichid (chiller) este un sistem unic a cărui funcție principală este răcirea unui fluid de transfer termic, iar regulamentul menționează apa, glicolul, saramura și CO2 ca exemple (Articolul 3(44)) ^[1]. Unitatea care deservește circuitul secundar este, prin urmare, de obicei un răcitor de lichid (chiller), acoperit de Anexa IV punctul 7:

Punctele (b) la (d) nu se aplică în cazul în care gazul fluorurat este necesar pentru îndeplinirea cerințelor de siguranță de la amplasament. Interdicția generală privind alte echipamente frigorifice cu GWP de 150 sau mai mare începând cu 1 ianuarie 2030 (punctul 5(c)) exclude răcitoarele de lichid (chillers) ^[1].

Sisteme multipack și în cascadă. Sistemele comerciale multipack de 40 kW sau mai mult cu gaze fluorurate având GWP de 150 sau mai mare sunt interzise începând cu 1 ianuarie 2022, cu excepția circuitului primar al sistemelor în cascadă, unde este permis un GWP sub 1.500 (punctul 6) ^[1]. Aici, circuitul secundar este un circuit de agent frigorific de temperatură medie a cărui căldură de condensare este absorbită de circuitul primar, și nu o buclă de saramură (Articolul 3(35)) ^[1].

Interdicții privind service-ul. Începând cu 1 ianuarie 2025, gazele cu GWP de 2.500 sau mai mare nu pot fi utilizate pentru service-ul echipamentelor frigorifice, cu excepția gazului recuperat sau reciclat până la 1 ianuarie 2030 (Articolul 13(3)). Interdicția privind GWP de 750 sau mai mare începând cu 1 ianuarie 2032 exclude răcitoarele de lichid (chillers) (Articolul 13(5)) ^[1].

Elveția: ChemRRV Anexa 2.10

Elveția are propriile reguli în Ordonanța privind reducerea riscurilor legate de produse chimice (ChemRRV, SR 814.81), Anexa 2.10. Acestea privesc agenții frigorifici care sunt stabili în aer, cum ar fi HFC-urile. Versiunea în vigoare de la 1 ianuarie 2027 menționează circuitul secundar (Kälteträgerkreislauf) ^[4]:

• Echipamentele frigorifice comerciale și industriale pentru alimente care sunt autonome sau au un circuit secundar nu pot fi introduse pe piață cu un agent frigorific având GWP de 150 sau mai mare (secțiunea 2.1(3)(b)(4)) ^[4].
• Pentru aerul condiționat din clădiri și răcirea proceselor industriale, interdicția la un GWP de 150 sau mai mare vizează sistemele cu detentă directă (secțiunea 2.1(3)(a)(5) și (c)(5)) ^[4].
• Umplerea cu GWP de 750 sau mai mare este interzisă în refrigerarea alimentară și industrială și în patinoare, însă agentul frigorific virgin rămâne permis în sisteme cu un circuit secundar (secțiunile 3.3.1(2) și 3.3.2(2)(b)). Pentru alte sisteme, interdicția privind agentul frigorific virgin intră în vigoare după 31 decembrie 2031 (secțiunea 7(5)) ^[4].

Echipamente sub presiune: DEP pe partea secundară

Directiva 2014/68/UE tratează un fluid ca lichid atunci când presiunea sa de vapori la temperatura maximă admisă TS este cu cel mult 0,5 bar peste cea atmosferică. Apa, glicolul și saramurile se califică în mod normal. Grupa 1 acoperă fluidele inflamabile, toxice și alte fluide periculoase enumerate la Articolul 13(1)(a), precum și fluidele cu TS deasupra punctului de aprindere; toate celelalte sunt grupa 2 ^[2]. Articolul 4(1) stabilește aceste limite:

Prin urmare, o buclă de glicol cu PS de 10 bar sau mai puțin se află în afara Articolului 4(1), indiferent de dimensiunea sa. Un astfel de echipament respectă baze inginerice solide, este însoțit de instrucțiuni și nu poartă marcaj CE în conformitate cu directiva (Articolul 4(3)) ^[2]. CO2 ca agent secundar este în grupa 2, dar respectă limitele pentru gaze: la PS 40 bar, o conductă DN 40 oferă 1.600 bar și este acoperită ^[2]. Un evaporator sau un schimbător de căldură cu plăci cu mai multe camere este clasifikat după camera cu cea mai înaltă categorie (Articolul 13(2)) ^[2].

Protecția apei, a glicolului și a saramurilor

Glicolii și saramurile pot dăuna apei și solului. Se pot aplica norme naționale privind substanțele periculoase pentru apă; consultați autoritatea locală de mediu.

Listă de verificare practică

• Calculați CO2e numai pentru circuitul de agent frigorific ^[1].
• Verificați dacă unitatea de răcire este un răcitor de lichid (chiller) (Articolul 3(44)) și utilizați Anexa IV punctul 7 ^[1].
• Deschiderea circuitului frigorific necesită un certificat pentru gaze fluorurate; lucrările efectuate exclusiv pe partea de saramură nu necesită ^[1].
• Verificați clasa sistemului în raport cu EN 378-1 clauzele 5.4 și 5.5 ^[3].
• Setați PS pe partea de saramură și observați dacă depășește 10 bar; utilizați limitele de gaz pentru CO2 ^[2].
• În Elveția, verificați normele privind circuitul secundar din ChemRRV Anexa 2.10 ^[4].

Dimensionați conductele, pompele și căderea de presiune ale unui circuit de apă sau glicol cu calculatorul pentru încălzire și răcire (hidronic).