Czynniki chłodnicze w klimatyzacji - zmiany po 2015 roku

Żaden klimatyzator nie funkcjonuje bez czynnika chłodniczego, który uczestniczy w wymianie ciepła. Porównując układ klimatyzacji do ludzkiego organizmu, sprężarka pełni rolę serca, a czynnik chłodniczy przypomina krążącą w żyłach krew. Krążąc w obiegu czynnik chłodniczy podlega przemianom sprężania i rozprężania - w ten sposób może pobierać lub oddawać ciepło. Substancja ta wrząc (czyli parując), pod niskim ciśnieniem i w niskiej temperaturze pobiera ciepło, które następnie oddaje podczas skraplania pod wyższym ciśnieniem i w wyższej temperaturze. W dalszym etapie następuje proces schładzenia powietrza, który odbywa się w układzie chłodniczym. Czynniki chłodnicze znajdują swoje zastosowanie zarówno w chłodniach przemysłowych, jak i w klimatyzacjach samochodowych oraz domowych.

Mając na celu walkę z efektem cieplarnianym, do którego pośrednio przyczynia się emisja fluorowanych gazów cieplarnianych (F-gazów), Unia Europejska wprowadziła regulacje prawne w tym zakresie. F-gazy to grupa substancji chemicznych zawierających fluor. Najczęściej stosowanymi F-gazami są tzw. HFC, w tym m.in. R134a, R404A i R410A wykorzystywane jako czynniki chłodnicze. Znowelizowane rozporządzenie weszło w życie 1 stycznia 2015 roku i dotyczy m.in:

• stopniowego ograniczania dostępności gazów z grupy HFC;
• ograniczenia wprowadzania do obrotu urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych wykorzystujących gazy fluorowane;
• zakazu serwisowania instalacji klimatyzowanych z wykorzystaniem gazów tj. R404A i R507A od 2020 roku.

Według założeń unijnego rozporządzenia zmniejszenie zużycia czynników HFC ma postępować etapami, do 2029 roku. Docelowo redukcja sięgnie prawie 80% w porównaniu do poziomu wyjściowego. Obostrzenia wynikające z uzupełnienia umowy międzynarodowej zwanej Protokołem montrealskim,  dotyczące substancji zubażających warstwę ozonową, zakładają wprowadzenie harmonogramu redukcji F-gazów. Szacuje się, że ograniczenie uciążliwych gazów zapobiegnie wzrostowi temperatury na Ziemi o ok. 0,5o C, co dla ekosystemu ma ogromne znaczenie.   

W efekcie tych zmian od 2017 roku ceny F-gazów na kontynencie wzrosły nawet o kilkaset procent. To zmusiło operatorów instalacji chłodniczych do poszukiwnaia alternatywnych rozwiązań i zastosowania tańszych i mniej uciążliwych ekologicznie rozwiązań. Należy wyjaśnić, że fluorowane czynniki chłodnicze nie zostaną wycofane i nie znikną z rynku, jednak obecnie stosowane czynniki w ciągu najbliższych kilkunastu lat będą sukcesywnie zastępowane innymi, bardziej przyjaznymi dla środowiska. Zmiany już się rozpoczęły, a do wyboru mamy kilka rozwiązań.

Przypominamy, że w wyniku wprowadzonych regulacji prawnych:

• od 2004 roku istnieje zakaz wykorzystywania czynników CFC oraz urządzeń działającyh w oparciu o tą substancję;
• od 2015 roku wprowadzono zakaz stosowania czynnika chłodniczego R22.   

W związku z potrzebą zastosowania mniej inwazyjnych rozwiązań obserwuje się powrót do pierwotnych, naturalnych płynów roboczych. Ich wadą jest jednak konieczność przestrzegania specjalnych procedur dotyczących bezpieczeństwa eksploatacji. Do takich substancji chłodniczych zalicza się:

• R744 (dwutlenek węgla - CO2);
• R717 (amoniak - NH3);
• węglowodory (w tym R290 - propan, R600a - izobutan).

Według specjalistów na rynku coraz częściej będą się pojawiały także syntetyczne czynniki z grupy HFO (głównie R1234yf, R1234ze, R1233zd). Czynniki chłodnicze z grupy HFO są neutralne dla środowiska i nie wpływają na globalne ocieplenie. Z tego względu producenci coraz częściej mają w swojej ofercie substancje będące mieszaniną HFC i HFO. Cały czas trwają badania nad nowymi płynami roboczymi, a każdego roku do sprzedaży wprowadza się kilkanaście nowych czynników chłodniczych.  

Analizując prognozy wykorzystywania czynników chłodniczych w różnych urządzeniach, można wywnioskować, że w najbliższym czasie dla poszczególnych zastosowań, odpowiednie będą następujące płyny robocze:

• przemysłowe instalacje chłodnicze - CO2, amoniak;
• systemy o niewielkim napełnieniu czynnikiem - węglowodory (HC).

Należy podkreślić raz jeszcze, że substancje HFC nie znikną z rynku, lecz będą zastępowane alternatywnymi czynnikami oraz mieszaninami z HFO. Płyny te są bardziej przyjazne dla środowiska, mają jednak właściwości palne, należy więc przestrzegać szczególnych zasad bezpieczeństwa podczas ich użytkowania.