Adım adım HFC'den CO2'ye (R744) veya propana (R290) geçiş

Ne zaman geçiş düşünülmelidir?

1 Ocak 2025'ten bu yana, GWP'si 2.500 veya daha yüksek olan saf (yeni) F-gazların soğutma ekipmanlarına servis verilmesinde kullanılmasına artık izin verilmemektedir. Islah edilmiş veya geri dönüştürülmüş gaz 2029 sonuna kadar kullanılabilir ve 2032'den itibaren sınır GWP 750'ye düşürülmektedir ^[1]. GWP'si 150 veya daha yüksek olan 40 kW veya üzeri merkezi ticari sistemlerin piyasaya sürülmesine artık izin verilmemektedir ^[1]. Aynı zamanda HFC kotaları düşmekte, bu da fiyatları artırmakta ve bulunabilirliği azaltmaktadır ^[1]. Bir geçiş genellikle şu durumlarda düşünülmeye değerdir:

• tesis R404A, R507A veya bir servis yasağı kapsamında olan ya da 2032'den itibaren olacak başka bir soğutucu akışkanla çalışıyorsa,
• tesiste sık sık kaçak oluyorsa veya yeni bir kompresör grubu (rack) ya da yeni borulama gibi büyük bir onarıma ihtiyaç duyuyorsa,
• mağaza veya bina zaten yeniden inşa ediliyor veya genişletiliyorsa,
• işletmeci soğutucu akışkan ve kaçak kontrolü maliyetlerini düşürmek istiyorsa.

Küçük bir tesis için, daha düşük GWP'li bir HFC/HFO karışımına dönüşüm ilk adım olabilir. Dönüşüm hesaplayıcısı hangi alternatiflerin uyumlu olduğunu gösterir.

Neden normalde bir HFC sistemine R744 veya R290 dolduramazsınız

Bir HFC sisteminin HFC için seçilmiş izin verilen azami basıncı (PS) vardır. CO2 doldurmak bunu kat kat aşar ve basınç tahliyesi, kompresör ile yağ yanlış olur. HFC sistemindeki propan, tutuşturma kaynakları açısından hiç değerlendirilmemiş ekipman içine yanıcı bir soğutucu akışkan yerleştirir, oda şarj sınırlarını karşılamayabilir ve tesis artık CE işaretine uymaz ^[3][5]. Pratikte bu nedenle yeni bir sistem kurar veya üniteyi değiştirirsiniz; üretici onay verirse en fazla kablolamayı ve bazı soğutma noktalarını yeniden kullanırsınız.

R404A'nın yerini ne alır?

R404A, yaklaşık 3.900'lük bir GWP değerine sahiptir. 1 Ocak 2025'ten beri soğutma ekipmanlarının servis işlemlerinde işlenmemiş R404A kullanılamaz; geri kazanılmış veya yenilenmiş R404A, 31 Aralık 2029'a kadar kullanılabilir ve 1 Ocak 2032'den itibaren sabit soğutma için servis limiti GWP 750'ye düşmektedir ^[1]. Mevcut bir tesis genellikle HFC/HFO karışımına dönüştürülürken, yeni bir tesis R744 veya R290 için inşa edilir. Tablo ortak tercihleri karşılaştırmaktadır; GWP (AB) 2024/573 Yönetmeliği'ndeki gibidir ^[1], glide CoolProp ile −30 °C yoğuşma sıcaklığında hesaplanmıştır ^[7].

• R448A, R449A ve R452A, R404A gibi A1 sınıfındadır, dolayısıyla güvenlik sınıfı değişmez. GWP değerleri 2.500'ün altında ancak 750'nin üzerindedir, bu nedenle 2031'den sonra bunlara da yalnızca geri kazanılmış veya yenilenmiş gaz eklenebilir ^[1].
• R454C ve R455A, 150'nin altında bir GWP değerine sahiptir ancak A2L (hafif yanıcı) sınıfındadır. Bir A1 tesisinin bunlara dönüştürülmesi, dolum limitleri, havalandırma ve bileşenler açısından yeni bir EN 378 değerlendirmesi gerektirir ^[3].
• R404A ve yukarıdaki karışımlar POE yağ ile çalışır. Dönüşüm yapmadan önce kompresör üreticisinin yeni soğutucu akışkan ve yağ onayını kontrol edin.
• Karışımların sıcaklık kayması (glide) 4–14 K arasındadır. Kızgınlık kılavuzunda açıklandığı gibi, kızgınlığı çiy noktasından ve alt soğutmayı kabarcık noktasından ölçün.
• Dönüşüm hesaplayıcısı, tesisiniz için bu soğutucu akışkanların kapasitesini, basma sıcaklığını ve kütlesel debisini karşılaştırır.

Adım 1: Yeni sistemi planlayın

1. Sıcaklık seviyesi başına (orta, düşük, klima) ve yıl boyunca soğutma yükünü ve olası ısı geri kazanım ihtiyaçlarını hesaplayın.
2. Sistem konseptini seçin. Bir transkritik CO2 booster tek sistemde orta ve düşük sıcaklığa hizmet eder. Propan chiller'lı endirekt bir sistem propanı dışarıda veya bir makine dairesinde tutar ve soğuğu glikol veya CO2 brini gibi bir sekonder akışkanla dağıtır. R290'lı plug-in cihazlar (kompakt, genellikle su soğutmalı) küçük dükkanlar için uygundur.
3. Soğutucu akışkan içeren parçaların nereye konulacağına karar verin: yaşama alanına, bir makine dairesine, dışarıya veya havalandırmalı bir muhafazaya. Bu, yerleşim sınıfını ve erişim kategorisini belirler ^[3][4].
4. Borulama boyutlarını hesaplayın. CO2 hesaplayıcısı R744 için bakır ve çelik boru boyutlarını belirler, HC hesaplayıcısı ise R290 ve diğer hidrokarbonlar için dolum limitini kontrol eder.

Adım 2: Güvenlik sınıfı ve dolum limitleri

EN 378-1 ve ISO 5149-1 standartlarına göre maksimum şarj miktarı soğutucu akışkana, oda hacmine, konum sınıfına ve erişim kategorisine bağlıdır ^[3][4]. R744 (A1) için pratik sınır geçerlidir: Şarjın tamamı en küçük odaya sızarsa, konsantrasyon sınırın altında kalmalıdır; aksi takdirde gaz algılama, havalandırma veya makine dairesi gibi önlemler gereklidir. CO2 havadan ağırdır ve zemin seviyesinde birikir.

R290 (A3) için limitler alt patlama limitine (LFL) dayanır. m1 değerinin altında esasen odaya bağlı gereksinim yoktur, m1 ile m3 arasında odanın büyüklüğü ve montaj yüksekliği dolumu sınırlar ve m3'ün üzerinde soğutucu akışkan içeren parçalar bir makine dairesinde, havalandırmalı bir muhafazada veya dışarıda olmalıdır ^[3]. Projeye uygulanan standart baskısından tam değerleri ve formülleri alın. Yanıcı soğutucu akışkanlar hakkındaki makale propan için örnekler göstermektedir.

Adım 3: Basınç, PED ve ATEX

Her parça, çalışma sırasında, duruşta ve nakliye sırasında en yüksek basıncı kapsayan bir PS'ye sahip olmalıdır ^[3]. CO2 için duruş basıncını kontrol edin: birçok sistemde küçük bir duruş soğutma ünitesi veya buna dayanacak şekilde derecelendirilmiş kaplar bulunur. Basınçlı Ekipmanlar Direktifi 2014/68/EU kapsamında kategori (I–IV) PS'ye, hacme veya boru boyutuna ve akışkan grubuna bağlıdır. Propan grup 1, CO2 grup 2'dir ve kategori, uygunluk değerlendirmesine ve onaylanmış bir kuruluşa gerek olup olmadığına karar verir ^[5].

Propanın patlayıcı bir atmosfer oluşturabileceği yerlerde (örneğin bir makine dairesinde veya servis sırasında), işveren riski değerlendirmeli, alanları bölgelere ayırmalı ve bunu bir patlamadan korunma dokümanında belgelendirmelidir ^[6]. Bir bölgedeki ekipman, 2014/34/EU ATEX ekipman direktifi uyarınca o bölgeye uygun olmalıdır. EN 378 normal çalışma sırasında patlayıcı bir atmosferden kaçınmayı amaçlar, ancak risk yine de değerlendirilmelidir.

Adım 5: HFC tesisini devreden çıkarma

(EU) 2024/573 ve Uygulama Yönetmeliği (EU) 2024/2215 uyarınca; montaj, servis, onarım ve devre dışı bırakma için sertifika zorunluluğu yalnızca F-gazlarını değil, aynı zamanda amonyak, CO2 ve hidrokarbonlar gibi alternatifleri de kapsar ve başkaları adına çalışan şirketler sertifikalandırılmalıdır ^[1][2]. Personel için sertifika türleri şunlardır ^[2]:

Üye Devletler birleştirilmiş sertifikalar düzenleyebilir. Eski (EU) 2015/2067 Yönetmeliği kapsamındaki sertifikalar yeni türlere karşılık gelir (kategori I → A1, II → A2, III → D, IV → E), ancak yalnızca hak sahibi, (EU) 2024/573 ^[1][2] Madde 10'da gerektiren eğitim veya değerlendirme yoluyla bilgilerini güncellemişse kullanılmaya devam edilebilir. Bu nedenle bir CO2 sistemi için teknisyenlerin B türüne, propan için ise A1 veya A2'ye ihtiyacı vardır. Sözleşmeden önce montajcının ve servis şirketinin sertifikalarını kontrol edin.

Belgeleme

Eski soğutucu akışkan sertifikalı bir kişi tarafından geri kazanılmalı ve geri dönüşüme, yenilemeye veya imhaya gönderilmelidir. Miktarı sicile kaydedin. Bilerek salınım yasaktır ^[1].

Kontrol listesi

1. Doldurulmadan önce EN 378-2'ye göre kuru azot ile sistemi mukavemet testine ve sızdırmazlık testine tabi tutun. CO2 test basınçları HFC'ye göre çok daha yüksektir: tehlike bölgesini planlayın. Basınç testi kılavuzuna bakın.
2. Vakumlayın ve bekleme vakumu testi ile kontrol edin. Vakumlama kılavuzuna bakın.
3. Soğutucu akışkanı şarj edin. CO2 için, kuru buz oluşmaması amacıyla vakumu önce buharla kırın. Propan için, tutuşturucu kaynakları uzak tutun ve bunun için amaçlanan bir gaz dedektörü ile ölçün.
4. Güvenlik fonksiyonlarını test edin: basınç sınırlayıcılar, emniyet valfleri, gaz algılama, alarmlar, havalandırma ve acil durdurma.
5. Çalışma verilerini kontrol edin ve operatörü eğitin.

Belgeleme

• Kategori ve uygunluk değerlendirmesi ile birlikte PED kapsamında montajın uygunluk beyanı ve CE işareti ^[5].
• Basınç testi ve sızdırmazlık testi sertifikaları, bilgi etiketindeki dolum ve soğutucu akışkan.
• Risk değerlendirmesi, dolum limiti hesaplaması ve propan için patlamadan korunma dokümanı ^[3][6].
• Kullanım talimatları, işletme defteri ve işi yapanların sertifikaları ^[2].

Kontrol listesi

• Değişiklik nedeni açık mı: servis yasağı, ürün yasağı, kaçaklar veya maliyet?
• Sıcaklık seviyesi başına soğutma yükü biliniyor mu?
• Sistem konsepti seçildi mi: CO2 booster, sekonder akışkanlı propan chiller veya plug-in?
• Soğutucu akışkan içeren her parça için yerleşim sınıfı ve erişim kategorisine karar verildi mi?
• Dolum limiti, EN 378 veya ISO 5149'un geçerli baskısına göre kontrol edildi mi?
• PS, PED kategorisi ve uygunluk değerlendirmesine karar verildi mi?
• Propan için: ATEX risk değerlendirmesi ve bölgelendirme yapıldı mı?
• Kişiler ve şirket CO2 veya hidrokarbonlar için sertifikalara sahip mi?
• HFC geri kazanıldı ve kaydedildi mi?
• Basınç testi, vakumlama ve fonksiyon testleri belgelendi mi?