Η λύση της Carrier για πλήρη συμμόρφωση με το νέο ευρωπαϊκό κανονισμό φθοριούχων αερίων (F-Gas Regulation)

Η εφαρμογή του νέου κανονισμού F-Gas στην Ευρώπη, η φορολόγηση της χρήσης ψυκτικών ρευστών σε επίπεδο χωρών και οι απαιτήσεις του κανονισμού Ecodesign, προδιαγράφουν νέες υποχρεωτικές περιβαλλοντικές πρακτικές.

Ευρωπαϊκός Κανονισμός για φθοριούχα αέρια (F-Gas Regulation)
Για τον έλεγχο των εκπομπών του θερμοκηπίου από τα φθοριούχα αέρια (F-gases), και των υδροφθορανθράκων (HFC), η Ευρωπαϊκή Ένωση εξέδωσε δύο κανονιστικές διατάξεις: την οδηγία MAC (Μobile Αir-Conditioning) για τα συστήματα κλιματισμού που χρησιμοποιούνται στα οχήματα και τον κανονισμό για τα φθοριούχα αέρια (F-Gas), που καλύπτει όλες τις άλλες εφαρμογές στις οποίες χρησιμοποιούνται φθοριούχα αέρια.

Ο κανονισμός ΕΚ 517/2014 για τα φθοριούχα αέρια θέτει κανόνες σε δύο κατευθύνσεις:
A. Στη βελτίωση της πρόληψης & του ελέγχου διαρροών από εξοπλισμό που περιέχει φθοριούχα αέρια, όπου περιλαμβάνεται:
συγκράτηση των φθοριούχων αερίων και χρήση εξοπλισμού ανάκτησης
κατάρτιση και πιστοποίηση των ψυκτικών και των εταιρειών που διαχειρίζονται φθοριούχα αέρια
κατάλληλη σήμανση του εξοπλισμού που περιέχει φθοριούχα αέρια
B. Στην αποφυγή της χρήσης των φθοριούχων αερίων, όταν είναι διαθέσιμες & οικονομικά αποδοτικές εναλλακτικές λύσεις χρήσης αερίων που δεν επηρεάζουν το περιβάλλον και ο σταδιακός περιορισμός της χρήσης εξοπλισμού που περιέχει F-gases.

Ο πρώτος κανονισμός για τα φθοριούχα αέρια θεσπίστηκε το 2006 (ΕΚ 842/2006), ενώ το 2014 αντικαταστάθηκε από νεότερο (ΕΚ 517/2014) με έναρξη εφαρμογής το 2015. Ο νέος κανονισμός F-Gas θέτει φιλόδοξους στόχους για τη μείωση της ποσότητας των HFC που πωλούνται στην ΕΕ, με στόχο τη μείωση κατά 79 % έως το 2030.

Ο νέος Κανονισμός F-Gas της ΕΕ επηρεάζει πολλούς τομείς όπως την οικιακή, εμπορική και βιομηχανική ψύξη, την ψύξη μεταφορικών οχημάτων, τον κλιματισμό (ψύξη-θέρμανση) κτιρίων και τα βιομηχανικά συστήματα ψύξης. Όσο μικρότερος είναι ο δείκτης GWP, τόσο χαμηλότερη η επίδραση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Δυναμικό Υπερθέρμανσης του Πλανήτη (GWP: Global Warming Potential)

Οι κλιματικές επιπτώσεις των ψυκτικών ρευστών εκφράζονται ως δυναμικό υπερθέρμανσης της ατμόσφαιρας. Το GWP εκφράζει πόσο περισσότερο ένα αέριο επιδρά στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, σε σχέση με το διοξείδιο του άνθρακα (CO2, GWP = 1). Οι τιμές GWP των διαφόρων ψυκτικών HFCs και HCFCs, είναι γενικά της τάξης των χιλιάδων μονάδων. Αντίθετα, οι τιμές GWP των φιλικών προς το περιβάλλον εναλλακτικών λύσεων είναι πολύ χαμηλότερες. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα HFCs και οι εναλλακτικές λύσεις με τα χαρακτηριστικά τους αναφέρονται στον παρακάτω πίνακα.

Για τον κλιματισμό (ψύξη-θέρμανση) των κτιρίων και τα βιομηχανικά συστήματα ψύξης χρησιμοποιείται ευρέως το ψυκτικό μέσο R134a, ένα HFC που δεν καταστρέφει το όζον, αλλά επιδρά αρνητικά στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Το R134a χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο κυρίως σε ψυκτικά συγκροτήματα με ψυκτική απόδοση άνω των 300 kW. Ένα από πιο πιθανά υποκατάστατά του είναι το HFO-1234ze, ένα αέριο υδροφθορίου ολεφίνης που έχει χαμηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP=1), βάσει της 5ης μελέτης αξιολόγησης της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή-IPCC.

Σύγκριση των παλαιών και των νέων κατώτατων ορίων στον κανονισμό F-Gas
Με το νέο κανονισμό καθιερώνεται η χρήση ποσοτικών ορίων CO2 στις ψυκτικές ουσίες και επιβάλλεται ένα χαμηλότερο όριο περιεκτικότητας σε kg για τα φθοριούχα αέρια με υψηλό GWP. Τα κατώτατα όρια σε ισοδύναμους τόνους CO2 «τιμωρούν» τα ψυκτικά συγκροτήματα που χρησιμοποιούν ψυκτικά ρευστά με υψηλό δείκτη GWP και προτρέπουν τη χρήση φθοριούχων ψυκτικών με χαμηλότερο δείκτη GWP, για να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση των εκπομπών φθοριούχων αερίων στο φαινόμενο της παγκόσμιας αύξησης της θερμοκρασίας του πλανήτη. Ο παρακάτω πίνακας, δείχνει τα όρια περιεκτικότητας των ψυκτικών σε kg που ίσχυαν από τον προηγούμενο κανονισμό ΕΚ 842/2006, και τα νέα κατώτατα όρια CO2 που ισχύουν με το νέο κανονισμό 517/2014.

HFO-1234ze και ψυκτικά συγκροτήματα νερού: Ένας επιτυχημένος συνδυασμός
Μετά από ένα εκτεταμένο διετές ερευνητικό πρόγραμμα εναλλακτικών ψυκτικών μέσων, η Carrier έλαβε τη στρατηγική απόφαση να επιλέξει το HFO-1234ze για τις νέες σειρές συστημάτων θέρμανσης, ψύξης και κλιματισμού με χρήση συμπιεστών κοχλιωτού τύπου (screw compressors). Για την Carrier, η επιλογή αυτή στοχεύει στη συμμόρφωση με τις αυστηρότερες περιβαλλοντικές προδιαγραφές και ενισχύει τη δέσμευση της Carrier για καλύτερη περιβαλλοντική διαχείριση.
Οι νέοι ελβετικοί κανονισμοί για τα ψυκτικά ρευστά που τέθηκαν σε ισχύ την 1η Δεκεμβρίου 2013 απαιτούν τα επίπεδα GWP να είναι χαμηλότερα των 10 μονάδων για οποιαδήποτε εγκατάσταση που ξεπερνά την ψυκτική ισχύ των 400 kW. Στην Ελβετία, λειτουργούν σήμερα αρκετές εγκαταστάσεις με ψυκτικά συγκροτήματα Carrier ειδικά σχεδιασμένα για το ψυκτικό HFO-1234ze. Η σειρά AquaForce® η οποία χρησιμοποιεί το ψυκτικό HFO-1234ze χαμηλού δείκτη GWP με την ονομασία PUREtec™ διατίθεται στην αγορά από τον Ιούνιο του 2015.

Η λύση της Carrier
Η Carrier επέλεξε τη χρήση του ψυκτικού μέσου HFO-1234ze, που δεν υπόκειται στον κανονισμό F-Gas και έχει σχεδόν μηδενική επίδραση στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Αυτή η περιβαλλοντικά ισορροπημένη επιλογή είναι ταυτόχρονα και λειτουργικά αποδοτική, καθώς προσφέρει:
Ελαχιστοποίηση της συχνότητας ελέγχου διαρροών με βάση το νέο κανονισμό. Η συχνότητα των δοκιμών διαρροής ψυκτικού στις μονάδες της εγκατάστασης καθορίζεται σύμφωνα με το δείκτη GWP του ψυκτικού μέσου (GWP x βάρος ψυκτικού μέσου). Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι για έναν ψύκτη που χρησιμοποιεί R134a θα απαιτούνται δοκιμές ανά εξαμήνο, ενώ για τον ίδιο ψύκτη με HFO-1234ze δεν θα απαιτούνται τακτικές δοκιμές ελέγχου διαρροής.

Ελαχιστοποίηση της λειτουργικής επικινδυνότητας.
Το HFO-1234ze δεν είναι εύφλεκτο σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και είναι μη τοξικό (κατηγορία A2L). Λαμβάνοντας υπόψη τη νέα κατηγοριοποίηση του ψυκτικού μέσου, οι διατάξεις ασφαλείας στις μονάδες Carrier έχουν ενισχυθεί με αναθεωρημένες οδηγίες λειτουργίας, που διασφαλίζουν την ασφάλεια του εξοπλισμού και των εγκαταστάσεων. Το ψυκτικό HFO-1234ze κατατάσσεται στην κατηγορία χαμηλής αναφλεξιμότητας και μη τοξικότητας, σε αντίθεση με το προπάνιο, το οποίο κατατάσσεται στην κατηγορία υψηλής αναφλεξιμότητας και μη τοξικότητας (κατηγορία A3) ή την αμμωνία, η οποία κατατάσσεται στην κατηγορία χαμηλής αναφλεξιμότητας και τοξικότητας (κατηγορία B2L), απαιτώντας ως εκ τούτου αυστηρότερα μέτρα προστασίας και ασφάλειας κατά τη λειτουργία των μονάδων.

Τα νέα ψυκτικά συγκροτήματα της Carrier συμμορφώνονται με όλες τις ευρωπαϊκές προδιαγραφές. Ένας ψύκτης με HFC R134a θα απαιτήσει εξαμηνιαίο έλεγχο διαρροών, ενώ για τον ίδιο ψύκτη με χρήση HFO-1234ze δεν απαιτούνται πλέον τακτικοί έλεγχοι & δοκιμές διαρροής ψυκτικού. Πιο συγκεκριμένα, στην κατηγορία των υδρόψυκτων ψυκτών, τα ψυκτικά συγκροτήματα συμμορφώνονται:

• με τις απαιτήσεις του κανονισμού Ecodesign (EK 1095/2015), για τον επαγγελματικό εξοπλισμό ψύξης και τους βιομηχανικούς ψύκτες, που καθορίζει υψηλά όρια εποχικής ενεργειακής αποδοτικότητας.
• με τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις, που καθορίζονται στον κανονισμό F-Gas (ΕΚ 517/2014) για τη διασφάλιση της μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου των ψυκτικών μέσων με φθοριούχα αέρια έως και 79% το 2030.

Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται τα ψυκτικά μέσα με βάση την ταξινόμησή τους ως προς τις προδιαγραφές τοξικότητας και αναφλεξιμότητας, που αναφέρονται στο πρότυπο EN 378 για την ασφάλεια και τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις.

Από πλευράς λειτουργικών ρυθμίσεων και συντήρησης, το HFO-1234ze, ως καθαρό ψυκτικό μέσο, δεν έχει προβλήματα θερμοκρασιακής διολίσθησης (glide), που παρουσιάζουν τα ψυκτικά μίγματα, κατά την αλλαγή φάσεων και έτσι επιτρέπεται η επαναπλήρωση ψυκτικού & διευκολύνεται η συντήρηση του εξοπλισμού. Αντιθέτως, στις μονάδες που χρησιμοποιούν ψυκτικά μίγματα, πρέπει, σε περίπτωση διαρροής ή συντήρησης, να αποστραγγιστεί πλήρως κάθε ψυκτικό κύκλωμα και να επαναπληρωθεί εξολοκλήρου με νέο ψυκτικό μέσο, ώστε να διασφαλιστεί η ισορροπία του μίγματος και η απρόσκοπτη λειτουργία της μονάδας. Τέλος τα ψυκτικά μέσα HFO δεν υπόκεινται στο σχέδιο σταδιακής μείωσης των HFC ή σε φορολογικές διατάξεις, που ισχύουν σε ορισμένες χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, όποτε εξασφαλίζεται πλήρως η βιωσιμότητας και η μακρόχρονη χρήση τους.

Τα ψυκτικά συγκροτήματα που χρησιμοποιούν το HFO-1234ze υπερκαλύπτουν τις απαιτήσεις του κανονισμού F-Gas. Έτσι οι ψύκτες Carrier με ψυκτικό μέσο PUREtec™ εγγυώνται τη συμμόρφωση με τον τρέχοντα κανονισμό F-Gas έως και το 2030.