O ÚNIKU CHLADIVA

O ÚNIKU CHLADIVA

David Cowen, IQR UK, podľa RAC 6/2010

Informácie, získané pri práci na projekte Real Zero leak reduction (Projekt nulového úniku), Ústav chladenia IOR (UK) ukázali aj v rámci projektu RA4L (pozri predchádzajúci článok), že tesnosť okruhov je možné zvyšovať vykonať.

Únik chladiva má finančný dopad na chladiaci systém a preto tiež na obchodnú činnosť prevádzkovateľa a to;

priame náklady na náhradné chladenie,
náklady na lokalizáciu úniku a jeho opravu a doplnenie náplne chladiva;
prídavné náklady na prevádzku s neúplnou náplňou chladiva a
náklady na zaistenie obchodnej činnosti pri akýchkoľvek prestojoch, či už chladenia alebo celého systému.

Typické náklady, vznikajúce únikom chladiva, ktoré sa v priebehu času zvyšujú, sú znázornene v diagrame na obrázku.

Únik chladiva má tiež významný vplyv na životné prostredie - HFC zodpovedajú za 2 percentá priamych emisií skleníkových plynov, zatiaľ čo použitá elektrina prispieva nepriamo k emisiám CO2 - pretože chladenie a klimatizácie sú veľkými spotrebiteľmi elektriny, uvádza sa, že zodpovedajú za 8 percent celkových emisií skleníkových plynov.

Tesný systém je definovaný ako systém, ktorý môže byť prevádzkovaný v rámci svojich normálnych parametrov po celú dobu svojej životnosti, bez potreby pridávania chladiva - prípadný únik chladiva nie je dostatočný pre ovplyvnenie výkonu systému.

Centralizovaný systém výroby chladu s jeho následným rozvodom, má najväčšie úniky, čo je dané najmä potrebou dlhého rozvodného potrubia pre prevádzku.

Priemerné úniky

Zo štúdií úniku v supermarketoch za cca 20 rokov sa ukázalo, že priemerný únik klesol z 20 percent v čase za 15 rokmi na 10 percent v roku 2010. Túto hodnotu je možné porovnať s údajmi pod 10 percentami Nemecku pri systémoch s viacerými kompresormo, a možno až s veľmi nízkymi 3 percentami v Holandsku.

Projekt Real Zero sa začal v apríli 2008, ako dobrovoľná iniciatíva na objednávku priemyslu. Umožňuje väčšie pochopenie ako a prečo sa vyskytuje únik chladiva, poskytuje vodítko pre posúdenie vplyvu úniku chladiva na financie a životné prostredie a poskytuje tiež informácie, nástroje a školenia, ako urobiť praktické kroky na zníženie úniku. Vykonaný bol prieskum 81 systémov na 30 miestach v priebehu rokov 2008/2009.

Vysoké emisie

Celkový CO2 ekvivalent priamych emisií chladiva z 56 systémov, kde boli k dispozícii záznamy, predstavoval každoročne viac ako 20 000 ton CO2 ekvivalent. V niekoľkých prípadoch, unikla celková náplň systému pri viac ako jednej udalosti.

Počas výskumu bolo odhalených 96 únikov chladiva - mnoho systémov malo nedostatok chladiva a možné miesta úniku, ako sú obslužné ventily, nemali veká. Často sa prístup k servisu a údržbe javil ako pasívny a nebol dôkaz, že sa pravidelne vykonávali skúšky, či nedochádza k úniku.

Viac nedávnych údajov bolo zhromaždených u 17 z uvedených 81 systémov. U nich bolo zaznamenané čisté zníženie úniku v hodnote 4 581 kg pre roky 2008/2009, a priame úspory 7,774 ton.

Vypovedacia sila záznamov

Nariadenie o F-plynoch vyžaduje, aby vlastníci zariadení spracovávali správy o kontrolách úniku a servisné a údržbárske činnosti, týkajúce sa použitia chladiva. Udržiavanie takých správ je podstatné pre jasné pochopenie potenciálu zníženie použitého chladiva v jednotlivých systémoch alebo miestach stavby.

V roku 2009 analyzovala univerzita London South Bank University záznamy 1 841 systémov v oblastiach sektorov supermarketov, priemyslu, klimatizácia budov a malého obchodného chladenie.

Výsledky ukázali významný nedostatok informácií, požadovaných pre dodržanie požiadaviek. Iba u 2,5 percent záznamov bolo zistené, že plne spĺňajú požiadavky, u 88 percent bolo zistené, že vyhovujú čiastočne, zatiaľ čo 9 percent bolo považovaných za nevyhovujúce požiadavkám nariadenia. Stojí za zmienku, že plne vyhovujúce záznamy pochádzali v značnej miere od jednej spoločnosti.

Záznamy

Čiastočne vyhoveli záznamu najmä preto, že chýbali údaje informácie týkajúce sa typu a miesta úniku. Bez indikácie miesta úniku, čo nepomôže prevádzkovateľovi zabrániť budúcemu výskytu únikov, ani nepomôže zlepšiť riadenie prác s chladivom.

Vedúci pracovníci zodpovední za vykonávanie auditov záznamov o F-plynoch, výsledky kontrol nezverejnili.

Kde dochádza k únikom v systéme?

Bola vykonaná analýza údajov o zaznamenaných únikoch, od ktorej sa očakávalo, že poskytne ďalší pohľad na hlavné príčiny a zdroje úniku chladiva a ako je možné určovať ich vznik a trend rastu.

Boli podrobne analyzované dáta z dvoch zdrojov v maloobchodnom sektore, zahŕňajúce viac ako 200 prípadov úniku. Analýza porovnáva údaje, ako sú metóda zistenia úniku, počet únikov a ich opravy a potrebné časy opráv, súčasne s informáciami o poruchách a pridanom chladivu.

Dôvodom, prečo sa vykonal servis zariadenia v prípade úniku bola:

v šesťdesiatich percentách prevádzka systému s prekročenou teplotou;
v 24 percentách bola dôvodom reakcia detektora hladiny chladiva alebo poplachová signalizácia detektora úniku.

Porovnanie typov porúch systémov chladenia a klimatizácie pre dve spoločnosti A a B

Z 200 prípadov ohlásených porúch zákazníkom, viac ako polovica bola únik chladiva, pričom v 8 percentách z nich išlo o viacnásobný únik. Priemerné množstvo doplneného chladiva, pripadajúceho na jeden únik, bolo asi 21 kg.

Porovnanie údajov z dvoch spoločností ukázalo silný vzájomný vzťah medzi typom problémov, napriek rozdielom v zdroji údajov. Základnou príčinou únikov boli netesné upchávky a tesnenia, tvoriace 20-25 percent porúch. Obe spoločnosti tiež zaznamenali viac ako 20 percent porúch, "nedostatok chladiva" (pozri diagram na predchádzajúcom obrázku). Analýza pre kategorizáciu porúch používa typický DX systém chladenia a klimatizácie. Výsledky ukázali, že najviac porúch sa vyskytovalo v oblasti kompresora (43,6 percent);

nasledovalo potrubie kvapaliny s vyšším tlakom (vrátane zberača kvapaliny, filtra a priezoru) s 29,3 percent. Výparníky 7 percent; vzdialený kondenzátor 6 percent; nízkotlakové sacie potrubie 3 percentá a vysokotlakové plynové potrubie menej ako 1 percento.

Predbežné výsledky v oblasti kompresora ukázali, že najväčší sú traja vinníci:

teleso kompresora (viac ako 25 percent),
ventily so striedavým programom zatváranie (17 percent) a
kondenzátor (12 percent ).

Analýzy kľúčových oblastí a príčin úniku vo väčšom rozsahu umožňujú priemyslu ovplyvniť a upraviť praktické pokyny na predchádzanie únikom.

Čo môže výrobca urobiť

Legislatíva sa snaží sa znížiť emisie skleníkových plynov. Je dôležité, že priemysel chladenia je schopný preukázať významné zníženie emisií chladív.

Miera, do akej môže byť únik chladiva obmedzený, závisí od aplikácie, ale v krátkej dobe by sa mali dosahovať vyššie úrovne tesnosti, prípadne by sme mali pracovať na systémoch bez únikov. Priemysel, má mnohoročnú skúsenosť s prevádzkou čpavkových systémov skutočne bez únikov.

Pre existujúce systémy chladenia a klimatizácie sú možnosti zníženia emisií chladív s najväčšou pravdepodobnosťou spojené so zlepšeniami v oblasti režimov servisu a údržby a pracovných postupov. Zvyšovanie technickej úrovne systémov tiež ponúkne zlepšenia, ktoré budú prínosom životnému prostrediu.

Miery emisií môžu byť ovplyvnené významne pri mierne vyšších nákladoch. Vytvára sa silný finančný argument pre zníženie únikov, ak na náklady na chladivo a servisné služby a náklady na uhlík rastú.

Záznamníky - požiadavky

Uložené Nariadením o F-plynoch by mali zabezpečiť, aby vlastníci systémov, ich prevádzkovatelia a údržbári mali dobrý prístup k potrebným informáciám na dosiahnutie zlepšenej tesnosti. Zavedenie záznamov urobí zistenie úniku chladiva ľahším, ako je použitie nedeštruktívnych skúšok kvality spájkovania natvrdo, a použitie prísad do chladiva, vyvolávajúcich zápach, zmenu farby chladiva.

Nové systémy sú konštruované a inštalované v súlade s priemyselnými normami a správnou praxou. Pozornosť by sa mala venovať systémom s malou náplňou chladiva. Väčšia pozornosť by sa mala venovať konštrukcii výmenníkov tepla; dimenzovaniu zberača; technológii expanzných prístrojov; a priemeru a dĺžke potrubí.

Použitie chladív s nižším GWP (potenciál skleníkového efektu), vrátane alternatívnych prírodných chladív, a alternatívnych konfiguráciou systému a technológií, vrátane použitia nepriameho chladenia, sú tiež možnými voľbami - za predpokladu, že prevádzková účinnosť tým nie je znížená. Udržateľnosť chladiacich systémov z hľadiska životného prostredia závisí ako na znížení úniku chladiva, tak aj na maximalizácii účinnosti systému. Pri existujúcich systémoch je pravdepodobne jednoduchšie dosiahnuť v krátkej dobe zlepšenie znížením úniku chladiva.

Zákonodarcovia by mali vziať na vedomie, že životný cyklus uhlíka vyjadrený TEWI a výpočet nákladov na prevádzku zobrazujú situáciu tak, že účinnosť spotreby energie je najmenej tak dôležitá, ak nie dôležitejšia, než voľba chladiva.

Viac informácií nájdete v časopise Správy 6/2020