Agenți de răcire Aer condiționat - Site-ul Energy Plus

Agenți frigorifici [Aer condiționat]

Impactul asupra mediului

În ultimele decenii, impactul agenților frigorifici asupra mediului a devenit o problemă majoră. Într-adevăr, datorită prezenței scurgerilor în circuitul frigorific, responsabilitatea acestor fluide în distrugerea stratului de ozon și creșterea efectului de seră nu mai trebuie demonstrată.

Gaură de ozon la polul sud.

Fie că este vorba de proiectare, renovare sau chiar întreținere, trebuie evitate scurgerile de lichid. Acestea depind în esență de calitate:

alegerea și instalarea echipamentelor (sudarea și racordurile țevilor de distribuție, de exemplu);
optimizarea ciclului de refrigerare;
întreținere;
...

În Franța, în 1997, un studiu a arătat că rata scurgerilor anuale ar putea ajunge la 30% din cantitatea totală în greutate (sau în masă) de agenți frigorifici prezenți în instalațiile frigorifice din supermarketuri (Ref.: Zero leakage - Limitation refrigerant emissions, D Clodic, Pyc Éditions, 1997).

De atunci, reglementările au abordat aceste probleme:

În urma Protocolului de la Montreal (1987), agenții frigorifici CFC (clorofluorocarburi, care sunt în principal responsabili de distrugerea stratului de ozon) au fost definitiv abandonați și înlocuiți treptat cu HCFC.

Regulamentele europene 2037/2000, 842/2006 și 517/2014 impuse în mod special:
- interzicerea utilizării HCFC cu impact ridicat asupra efectului de seră (GWP sau Potențial de încălzire globală);
- înlocuirea treptată a HFC-urilor GWP ridicate;
- închiderea instalațiilor frigorifice pentru a reduce cantitatea de agent frigorific;
- verificări periodice ale etanșeității instalațiilor;
- ...

Indici de impact

Pentru a stabili impactul agenților frigorifici asupra stratului de ozon și a efectului de seră, au fost definiți trei indici principali:

ODP: Potențial de epuizare a ozonului;
GWP: Potențial global de avertizare;
TEWI: Impact total de avertizare echivalent.

ODP (potențial de epuizare a ozonului)

Este un indice care caracterizează participarea moleculei la epuizarea stratului de ozon. Calculăm valoarea acestui indice în raport cu o moleculă de referință, și anume fie R11, fie R12 care au un ODP = 1.

GWP (Potențial global de avertizare)

Este un indice care caracterizează participarea moleculei la efectul de seră. Valoarea acestui indice este calculată în raport cu o moleculă de referință, și anume CO2, și pentru perioade bine determinate (20, 100, 500 de ani). CO2 la GWP = 1.

TEWI (Impactul total de avertizare echivalent)

TEWI este un concept care face posibilă valorificarea încălzirii globale pe durata de viață operațională a unui sistem frigorific, de exemplu, folosind un agent frigorific determinat luând în considerare efectul direct datorat emisiilor de agent frigorific și „efectul indirect datorat energiei necesare funcționării sistemul.

Ca indicație, este dată de formula:

TEWI = (GWP x L x n) + (GWP x m [1-C]) + n x E x β

GWP: potențial de încălzire globală;
L: emisii anuale de lichide în kg;
n: durata de viață a sistemului în ani;
m: încărcare de agent frigorific în kg;
C: factor de recuperare/reciclare între 0 și 1;
E: consumul anual de energie în kWh;
β: emisie de CO2 în kg/kWh.

Iată, pentru fiecare agent frigorific, potențialul de epuizare a ozonului și potențialul de încălzire globală de peste 100 de ani:

ODP GWP100

R717	Amoniac	0	0
R744	CO2	0	1
R290	Propan	0	20
R32	HFC, fluid pur	0	675
R134a	HFC, fluid pur	0	1.430
R407C	HFC, amestec	0	1.800
R22	HCFC	0,05	1.810
R410A	HFC, amestec	0	2.100
R427A	HFC, amestec	0	2.100
R417A	HFC, amestec	0	2.300
R422D	HFC, amestec	0	2.700
R125	HFC, fluid pur	0	3.500
R404A	HFC, amestec	0	3 900
R12	CFC	0,82	10.900

Sursa: al patrulea raport al IPCC (Grupul interguvernamental privind schimbările climatice).

Agenți frigorifici fluorurați

Agenții frigorifici fluorurați sunt în mare parte responsabili de distrugerea stratului de ozon și contribuie la creșterea efectului de seră. Interacțiunile dintre cele două fenomene sunt reale, dar de mare complexitate.

Există mai multe tipuri:

CFC;
HCFC;
HFC.

CFC (clorofluorocarburi) (interzisă producția din ianuarie 1995)

Sunt molecule formate din carbon, clor și fluor. Sunt stabile; ceea ce le permite să ajungă la stratosferă fără prea multe probleme. În acest stadiu, prin transformare contribuie la distrugerea stratului de ozon.

R-11	Unități centrifuge „de joasă presiune”.
R-12	În principal refrigerare casnică și aer condiționat auto, dar și în răcitoare de apă centrifugale.
R-13	Utilizări rare la temperaturi foarte scăzute la rece.
R-14	Utilizări rare la temperaturi foarte scăzute la rece.
R-113	Abandonat înainte de interdicția sa.
R-114	Pompe de căldură submarine și aer condiționat.
R-115	Fluid nu este utilizat singur, ci în R-502, amestec azeotropic utilizat pe scară largă în refrigerarea comercială la temperaturi scăzute.