ZISŤOVANIE A HODNOTENIE ÚNIKOV CHLADIVA
ZISŤOVANIE A HODNOTENIE ÚNIKOV CHLADIVA
Peter Tomlein
Slovenský zväz pre chladiacu a klimatizačnú techniku, 900 41 Rovinka,
Oznámenie únikov podľa druhu nasadenia (komerčné, priemyselné chladenie, klimatizácia, …) je realizované pomocou funkcie programu na záznam údajov o použití chladív s názvom Leaklog. Táto funkcia bola doplnená pre potreby porovnávania veľkosti únkov podľa záväzkov SR v rámci Kjótskeho protokolu podľa metodiky IPCC z roku 2006 a tiež nariadenia Európskeho spoločenstva o F plynoch, články 5 a 18.
Ide o monitorovanie únikov podľa chladív a použitia chladiacich okruhov. Schéma oznamovania použitia chladív je na nasledovnom obrázku, na ktorom je vidieť vstup údajov o únikoch na zariadenach od zákazníkov cez program Leaklog do informačného systému Zväzu a následné automatizované spracovanie.
Oznamované údaje sú len sumárne hodnoty únikov a množstiev chladiva v okruhoch podľa nasadenia – kategórií použitia. Program Leaklog neodosiela žiadne citlivé informácie o zákazníkoch.
Podobný systém prevádzkuje v Nemecku organizácia VDKF, ktorá svoje výsledky publikovala a je tak možné vzájomné porovnanie. Web systémy tiež prevádzkujú v Maďarsku, Estónsku, ale výsledky nie sú známe. Web systémy tiež pripravujú v Anglicku, Taliansku a ďalších krajinách.
Obrázok 1 Záznam údajov o servise v programe Leaklog a odoslanie na www.szchkt.org, kde sa údaje automaticky spracovávajú
Úniky podľa druhu zariadenia
Nariadenie o F plynoch
je o minimalizácii úniku
Oznámenie únikov podľa druhu použitia (komerčné, priemyselné chladenie, klimatizácia, …) je realizované pomocou funkcie v programe Leaklog. Sumárne výsledky podľa rokov a použitia chladív sú v nasledujúcej tabuľke. V tabuľke 1 je uvedené doplnené množstvo, ďalej množstvo chladiva v zariadeniach, percento úniku po jednotlivých rokoch za všetky chladivá a pre vybrané použitia.
Tabuľka 1 Doplnené množstvo (+), náplň chladiva v zariadeniach (Mn), percento úniku po jednotlivých rokoch za všetky chladivá a pre vybrané použitia
Podmienky prieskumu
Hodnotenie únikov vykonala v roku 2011 [4] a v roku 2016 [5] organizácia VDKF od 260 podnikov zo 111 tis zariadení od cca 15 tis zákazníkov s obsahom 1790 tis. ton chladiva s priemernou náplňou 16,7 kg chladiva na zariadenie. Podobne sme za SZ CHKT v tabuľke 2 vyhodnotili úniky z celkom takmer 8 tis chladiacich okruhov v rôznych druhoch chladiacich a klimatizačných zariadení s celkovým množstvom chladiva takmer 200 ton s priemerným únikom za všetky chladivá 4,2 % v roku 2017. Viac ako 55 chladiarenských firiem sa zúčastnilo prieskumu z potencionálnych viac ako 250 firiem využívajúch program Leaklog. Celkom 181 ton chladiva v zariadeniach (to je necelých 20 % z celkového množstva chladiva v chladiacich okruhoch na Slovensku). Priemerná náplň bola 22,6 kg chladiva na zariadenie.
Celkové hodnoty podľa množstiev chladív a únikov
Najvyššie úniky podľa tabuľky nižšie majú obchodné zariadenia (7,1 %), nasleduje priemyselné chladenie (3,6 %), klimatizácia (2,5 %). Z hodnotenia je zatiaľ potrebné vyradiť tepelné čerpadlá z dôvodu pomerne malého množstva chladiva v hodnotených zariadeniach.
Najmenšie úniky vo všetkých kategóriách malo chladivo R134a, ktoré pracuje s najnižšími prevádzkovými tlakmi. Podobne nižšie úniky sa dosahovali s chladivom R407C. Vyššie úniky sa dosahovali s chladivami R404A a prekvapujúcou i s chladivom R410A, ktoré síce pracuje s najvyššími tlakmi, ale väčšinou v klimatizácii, kde úniky sa očakávajú nižšie, o čom svedčí aj celkový najnižší vážený priemerný únik 2,5 %.
Tabuľka 2 Množstvá chladív v zariadeniach podľa kategórií použitia s váženými priemernými únikmi k 1.1.2018
Poradie uvedených výsledkov percentuálneho úniku je podľa očakávania a porovnateľné s výsledkami VDKF do roku 2011 uvedené v časopise Správy 4/2013. Celkové úniky sú však nielen na Slovensku, ale i v Európe vyššie. Z výsledkov prieskumu pomocou programu Leaklog tak vyplýva, že sú rezervy na ich zníženie.
Výsledky prieskumu ku 1.1.2018
Podiely množstiev chladív
Podiely množstiev chladív na celkovom množstve boli nasledovné: R404A (15.2%), R407C (21%), R134a (17%), R22 (16%), R410A (10%), R507A (4%), ostatné (4 %).
Podiely jednotlivých druhov zariadení boli: obchodné (15.2 %), Klimatizácia stacionárna (45.8 %), Priemyselné (35.5 %), TČ (1 %), TČ (3.5 %). Z podielov vyplýva, že najzodpovedajúcejšie výsledky je možné očakávať v klimatizácii a v priemyselnom chladení pre chladivá R134a, R407C a R404A.
Porovnanie SZ CHKT Slovensko – VDKF Nemecko
Úniky podľa katégorií
Uvedené výsledky sú porovnané s výsledkami VDKF [4, 5]. SZ CHKT má výsledky z výrazne menšieho počtu zariadení (množstva chladiva) zaradeného do hodnotenia voči VDKF. Celkové výsledky vážených priemerných únikov VDKF sú o viac ako 50 % nižšie a to ako celkové, tak i v rámci hodnotených kategórií použitia chladiva. Rozdiely sú až do 5 %. Tabuľka 4 ukazuje, že pri porovnávaní veľkosti únikov podľa chladív sú rozdiely medzi VDKF Nemecko a SZ CHKT Slovensko väčšie a to až do 5 %. To je možné čiastočne odôvodniť podstatne menšími množstvami chladiva v zariadeniach vstupujúcich do vyhodnocovania. Najvýznamnejší a prekvapujúci rozdiel je pri chladive R410A, ktoré je zväčšia plnené do klimatizácií a tepelných čerpadiel, kde úniky sú väčšinou nízke. SZ CHKT vykázalo prevažne o 55 % vyššie úniky ako VDKF Tieto počiatočné rozdiely sa pravdepodobne pri väčšom počte oznámených údajoch postupne v budúcich rokoch znížia.
Tabuľka 4 Porovnávanie veľkostí únikov podľa chladív medzi VDKF Nemecko a SZ CHKT Slovensko v roku 2015. Priemerné úniky porovnané za všetky chladivá spolu a za všetky chladivá v rámci katégorií použitia chladiva.
Tabuľka 5 Úniky podľa chladív v roku 2015. SZ CHKT vykázalo prevažne o 49 až 94 % vyššie úniky ako VDKF.
Súhrn z hodnotenia únikov podľa chladív
Kontroly únikov do kontraktov o zmluvnom servise
Predávať máme energetickú efektívnosť a spoľahlivosť
Z tabuľky únikov č. 1 podľa nasadenia vyplýva, že úniky chladív R134a, R407C, R410A a R404A sa pohybujú v rozmedzí 2,2 až 9,5 % a to vrátane havárií. Podľa chladív veľkosť únikov je najnižša pre chladivo R134a, nasleduje R407C, a najvyššie úniky sú s chladivami R410A a R404A.
Z hodnotenia vyplýva, že v použití rozhodujúcich chladív R134a, R404A, R407C, R410A, sú úniky za hodnotené obdobie nižšie ako 10 %. Vyššie sú úniky ostatných chladív R417A, R422A, R424A, R507. Tie sa z hodnotenia vylúčili, pretože použité množstvá predmetných chladív v zariadeniach sú veľmi nízke. Percentá únikov sú v tom prípade menej preukazné, pretože sú hodnotené voči veľmi malým množstvám chladív v zariadeniach (malý počet sledovaných zariadení).
Úniky v sledovanom výbere sú nižšie ako 10 %. V celkovom hodnotení za celé Slovensko sú však i viac ako o 100 % vyššie. Z tejto skutočnosti vyplýva, že máme rezervy v znižovaní únikov a v budúcnosti by sme sa mali viac sústrediť na predaj energetickej efektívnosti a spoľahlivosti, ako na dopĺňanie chladiva. Povinné kontroly na únik by mali chladiarenské podniky zahŕňať zväčšia do zmlúv o pravidelnom servise.
Na nasledujúcom obrázku 2 je vidieť cenový vývoj chladív za roky 2009-2017 a na obrázkovh 3-11 sumárne hodnotenie vývoja únikov podľa chladív obrázy 4-7 a podľa použitia obrázky 811 za roky 2009 až 2017.
Vývoj cien chladív
Vývoj cien chladív na Slovensku kopíruje vývoj cien v EÚ. Rýchly nárast nastal až začiatkom roka 2017. Vývoj naznačuje, že chladivá s GWP nad 2500 budú sa stávajú drahé, ale bude ich aj nedostatok.
Obrázok 2 Vývoj cien chladív na Slovensku kopíruje vývoj cien v EÚ. Rýchly nárast nastal až začiatkom roka 2017. Vývoj naznačuje, že chladivá s GWP nad 2500 sa stávajú nielen drahé, ale bude ich aj nedostatok.
Napravo z porovnania pomeru cien voči cene chladiva R404A je vidieť, že koncom minulého roka ceny chladív R134a, R410A, R407C tvorili približne 30% z ceny R404A a pohybovali sa medzi 20-30 €.
Trendy únikov podľa chladív
Sú vyhodnocované dvomi spôsobmi na základe:
1. Oznamovania údajov raz ročne organizáciami používajúcimi program Leaklog.
2. Oznamovania údajov raz ročne cerifikovanými organizáciami.
Prvým spôsobom sa získavajú presnejšie údaje od firiem, ktoré vedú údaje v programe Leaklog. Podľa týchto údajov je možné vypočítať percentuálny vážený únik chladiva podľa množstva chladív v okruhov a doplneného chladiva. Tieto údaje je možné sumarizovať podľa použitých chladív a podľa použitia chladív v hodnotených kategóriách obchodného, priemyselného chladenia, v klimatizácii a tepelných čerpadlách.
Druhým spôsobom sa získavajú údaje, ktoré sú od všetkých certifikovaných spoločností a sú tak menej presné. Sumárne údaje ukazujú trendy vývoja v predaji, spotrebe chladív použitých ako novú náplň a zachladivo uniknuté.
Prvý spôsob je nielen presnejší, ale umožňuje aj výpočet percentuálneho úniku podľa chladíva a kategórií použitia
Ad 1 Trend únikov všetkých chladív v percentáchmá očakávaný klesajúci trend, ktorý je s vysokou pravdepodobnosťou v dôsledku opatrení vyplývajúcich z európskych nariadení. Vplyv rastúcej ceny sa zatiaľ neprejavil, keďže sa začal až v roku 2017 podľa obrázku 2.
Obrázok 3 Trend únikov všetkých chladív v percentách má podľa očakávania v zmysle opatrení podľa európskych nariadení klesajúci trend
Ad. 1a Trendy únikov podľa chladív
Trendy únikov na obrázkoch 4-7 v percentách podľa chladív majú očakávaný klesajúci trend, ktorý sa nepotvrdil s chladivom R404A, pravdepodobne z dôvodu tvorby zásob u zákazníka vzhľadom na očakávaný nedostatok a rast cien.
Obrázky 4,5
Obrázky 6,7
Ad. 1b Trendy únikov podľa použitia
Trendy únikov v percentách podľa použitia majú očakávaný klesajúci trend, ktorý sa nepotvrdil v komerčnom chladení, kde prevláda chladivo R404A, pravdepodobne z dôvodu tvorby zásob a podobne.
Obrázky 8,9
Obrázky 10,11
Ad. 2 Trendy vývoja predaja a dopĺňania za uniknuté chladivo
Z celkových oznámených množstiev, nielen z programu Leaklog, ale aj z nasledujúcich obrázkov je vidieť, že celkový predaj a použitie chladív klesá, to znamená nielen od firiem používajúcich program Leaklog. Trendy vývoja predaja v tonách HFC chladív majú klesajúci trend najmä od roku 2015 až na chladivo R134a, ktorého predané množstvo kolíše.
Obrázok Trend vývoja predaja chladív v tonách s klesajúcim trendom najmä od roku 2015 až na kolísavý predaj chladiva R134a ovplyvnený najmä automobilným priemyslom
Obrázok Trend vývoja chladív v tonách použitých na dopĺňanie za uniknuté chladivá. Trend poklesu je najmä u chladiva R404A a R407C. Naopak spotreba chladív na dopĺňanie za uniknuté chladivá R134a a R410A naďalej rastie.
Záver
Z hodnotenia doplneného únikov z údajov v programe Leaklog sa potvrdil klesajúci trend únikov chladív, ktorý v hodnotených rokoch ešte nebol ovplyvnený rastom cien, respektíve nedostatkom chladív. Podobne klesajúci trend sa prejavil v hodnotení predaja chladív a množstiev doplnených za uniknuté chladivo.
Porovnávanie veľkosti únkov podľa záväzkov SR v rámci Kjótskeho protokolu podľa metodiky IPCC z roku 2006 a tiež nariadenia Európskeho spoločenstva o F plynoch, článkov 5 a 18 preukázalo, že prijaté opatrenia prinášajú znižovanie spotreby chladív a tiež znižovanie spotreby chladívdoplnených za uniknuté chladivo.
Vývoj systémov na serveroch Leaklog_web a Leaklog_prevádzkovateľ umožní sledovať úniky na každý okruh samostatne.
Literatúra:
1. Barrault, S.: Refrigerant emissions and inventories platform, IIR conference. Papiernicka, 2013.
2. Tomlein, P.: Inventory of F gasesbased on company certification.IIR conference. Prague, 2011.
3. Tomlein, P.: Inventory of refrigerants. IIR conference. Papiernicka, 2013.
4. Tomlein, P.: VDKF prezentovalo výsledky monitoringu úniku chladív. Správy SZ CHKT 4/2013
5. Zaremski, W.: Aktualisierter statusbericht über leckgeraten. VDKF-Branchensoftware LEC. VDKF – Branchenbuch, 2016.
6. Metodika UNFCCC IPCC 2006
7. Nariadenie Európskeho parlamentu a Rady (ES) č. 842/2006 (Ú. v. EÚ L 161, 14.6.2006) v platnom znení 517/2014/EÚ
8. VDKF: http://www.vdkf.de/index.php/lec-software
Zákon NR SR z 19. júna 2009, č. 286/2009 Z.z, 348/2015 Z.z. a jeho vyhláška č. 314/2009 Z.z., 382/2016 Z.z.
Viac informácií nájdete v časopise Správy 5/2018