Potravinárske a nápojové spoločnosti, ktoré potrebujú chladiaci systém s miernym mrazením, čoraz častejšie upúšťajú od tradične používaného NH3 (čpavku) a prechádzajú na chladivá HFO (hydrofluóroolefíny). Zlepšujú udržateľnosť, zvyšujú výkon a výrazne znižujú náklady.

Udržateľné spoločnosti majú ciele udržateľnosti a pri výbere najvhodnejšieho chladiaceho systému nemôžu zanedbať potenciál globálneho otepľovania (GWP) chladiacich kvapalín.

IDEÁLNE VLASTNOSTI CHLADIVA

Ideálne chladivo je netoxické, nehorľavé, nevýbušné, nekorozívne, šetrné k životnému prostrediu, lacné, ľahko sa vyrába a manipuluje a má dobré termodynamické vlastnosti pracujúce pri nízkych tlakoch.
Chladivá HFO tieto kritériá spĺňajú. Majú nulový ODP (potenciál poškodzovania ozónovej vrstvy) a nízky GWP (potenciál globálneho otepľovania). R1234ze je syntetické chladivo HFO a nie prírodné chladivo ako amoniak, má hodnotu GWP nižšiu ako 1, nižšiu ako prírodné chladivo CO2 a nevytvára TFA (kyselinu trifluóroctovú). Amoniak má GWP nula. Z tohto hľadiska sú tieto dve kvapaliny veľmi porovnateľné.

HISTÓRIA A REGULÁCIA CHLADÍV

Prvé komerčné chladivá používali toxické alebo horľavé plyny, ako napríklad amoniak, metylchlorid alebo propán, ktoré mohli pri úniku spôsobiť smrteľné nehody. Neskôr boli vyvinuté netoxické a nehorľavé chladivá: plynný chlórfluórovaný uhľovodík (CFC) známy ako R-12, hydrochlórfluórovaný uhľovodík (HCFC) bežne R-22 a chladivá s obsahom fluórovaných uhľovodíkov (HFC). Tieto chladivá sa často používali na priemyselné účely, pretože poskytovali vysokú úroveň bezpečnosti a účinnosti v kombinácii s nízkymi nákladmi na inštaláciu. Väčšina týchto bežných chladív sú skleníkové plyny, ktoré prispievajú ku globálnemu otepľovaniu a pri úniku do atmosféry môžu poškodzovať ozónovú vrstvu.

Montrealský protokol z roku 1987 a Kjótsky protokol z roku 1997 viedli k prechodu na chladivá s menším vplyvom na životné prostredie. V EÚ vstúpili do platnosti v roku 2002 predpisy, ktoré zakazujú používanie chladív HCFC, ktoré poškodzujú ozónovú vrstvu, ako napríklad R-22, v nových systémoch.

V roku 2015 vstúpili do platnosti nariadenia EÚ o F-plynoch, ktorých cieľom je znížiť emisie fluórovaných skleníkových plynov (F-plynov) prostredníctvom kvót na postupné znižovanie, zákazov a požiadaviek na údržbu.
Tieto nariadenia a dopyt trhu po ekologickejších riešeniach podnietili mnohé inovácie v oblasti regulácie teploty HVAC s mnohými novými chladivami, ako sú R-454b a R-513a.

BEZPEČNOSTNÉ KLASIFIKÁCIE CHLADÍV

Chladivá sa kategorizujú podľa ich toxicity a horľavosti. Existujú dve triedy toxicity: nižšia toxicita (trieda A), kde sú toxické koncentrácie menšie alebo rovné 400 objemovým častiam (PPM), a vyššia toxicita (trieda B).

Existujú štyri triedy horľavosti: 1, 2L, 2 alebo 3. Trieda 1 je určená pre chladivá, ktoré nevykazujú žiadne šírenie plameňa pri teplote 60 °C (140 °F), až po triedu 3, ktorá je vysoko horľavá. Účelom podtriedy 2L je odzrkadliť nižšie horľavé vlastnosti nových chladív s nízkym GWP, ako sú HFOS (fluórovodíky), napríklad R-1234yf a R-1234ze.

ODP A GWP

Všetky chladivá majú hodnotenie ODP (potenciál poškodzovania ozónovej vrstvy) a GWP (potenciál globálneho otepľovania). ODP je relatívne množstvo poškodenia ozónovej vrstvy.

GWP (potenciál globálneho otepľovania) je teplo absorbované akýmkoľvek skleníkovým plynom v atmosfére ako násobok tepla, ktoré by absorbovala rovnaká hmotnosť oxidu uhličitého (CO2). GWP je meradlom toho, ako môžu byť chladivá škodlivé pre životné prostredie v porovnaní s C02, ktorý má GWP 1,0.

VÝVOJ CHLADÍV TRANE

Spoločnosť Trane má bohaté skúsenosti s navrhovaním produktov pracujúcich s chladivami s nízkym GWP. Celé portfólio chladiacich zariadení so skrutkovými kompresormi a vysokorýchlostnými odstredivými kompresormi je už k dispozícii s alternatívami chladív s nízkym GWP, ako sú R-1234ze, R-515b a R-513a. Celé portfólio špirálových jednotiek Trane bolo presunuté na chladivo R-454B ako možnosť s najnižšou hodnotou GWP, ktorá nahrádza chladivo R-410a pri maximalizácii vysokoúčinnej prevádzky. Konkrétne v porovnaní s amoniakovými systémami používajú chladiace zariadenia Trane chladivá, ktoré nie sú toxické, vyžadujú jednoduchšiu údržbu, majú nižšie prvé náklady a nízky GWP.

DEFINOVANÉ KĽÚČOVÉ POJMY

ODP - potenciál poškodzovania ozónovej vrstvy - stupeň, v akom môže látka poškodzovať ozónovú vrstvu; všetky merania sa vzťahujú na podobnú hmotnosť CFC-11, ktorá je indexovaná na 1,0.
GWP - potenciál globálneho otepľovania - stupeň, v akom skleníkový plyn (GHG) zachytáva teplo v atmosfére; všetky merania sa vzťahujú na podobnú hmotnosť oxidu uhličitého (CO²), ktorá sa indexuje hodnotou 1,0. Hromadenie skleníkových plynov môže spôsobiť zmenu klímy.
CFC - chlórfluórované uhľovodíky (napr. R-11, R-12) - vyradené Montrealským protokolom v roku 1996 z dôvodu ich veľmi vysokého ODP. Významný vplyv na poškodzovanie ozónovej vrstvy aj globálne otepľovanie v dôsledku ich atómov chlóru a fluóru a veľmi dlhej životnosti v atmosfére.
HCFC - hydrochlórfluórované uhľovodíky (napr. R-22, R-123) - tiež obsahujú chlór, ale menej prispievajú k poškodzovaniu ozónovej vrstvy a zmene klímy vďaka kratšej životnosti v atmosfére. Stále sa používajú na celom svete, ale v rámci Montrealského protokolu sú naplánované termíny ich vyradenia.
HFC - hydrofluórované uhľovodíky (napr. R-134a, R-404A, R-407C, R-410A) - neobsahujú chlór, ale vzhľadom na obsah fluóru majú vysoké GWP. V súčasnosti sa na ne vzťahuje globálne znižovanie emisií v rámci Montrealského protokolu.
HFO a HCFO - hydrofluóroolefíny (napr. R-1234yf, R-1234ze) a hydrochlórofluóroolefíny - chladivá novej generácie, ktoré nenarúšajú ozónovú vrstvu, majú veľmi nízke hodnoty GWP a veľmi krátky život v atmosfére (merané v dňoch oproti rokom alebo desaťročiam).
ZMIENY HFO (napr. R-452b, R-454b, R-513a, R-514a) - zmesi obsahujúce HFO s nižším GWP.


Pozri Udržateľné nízkoteplotné systémy HVAC.

Ďalšie informácie o chladive R1234ze