Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives...

34
REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen |1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen Inhoud 1- Inleiding 2- R744 (kooldioxide, CO 2 ) 3- R717 (ammoniak, NH 3 ) 4- R32 (HFK) 5- R1234ze en R1234yf (HFO) 6- R290, R1270 en R600a 7- Veiligheid 8- Beperkingen in gebruik 9- Prestaties en werkingscondities 10 - Milieu-impact 11 - Beschikbaarheid 12 - Problemen bij lekkage 13 - Standaarden en wetgeving 14 - Zelftestvragen

Transcript of Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives...

Page 1: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|1

Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen

Inhoud1- Inleiding2- R744(kooldioxide,CO2)3- R717(ammoniak,NH3)4- R32(HFK)5- R1234zeenR1234yf(HFO)6- R290,R1270enR600a7- Veiligheid8- Beperkingeningebruik9- Prestatiesenwerkingscondities10- Milieu-impact11- Beschikbaarheid12- Problemenbijlekkage13- Standaardenenwetgeving14- Zelftestvragen

Page 2: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|2

Page 3: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|3

WelkombijhetREALAlternatives4LIFEBlendedLearningProgrammaDezemodule is onderdeel van een blended learning programma voor technici werkzaam in de koel-,airconditioning-enwarmtepompsectoren isontwikkeldomdevaardighedenenkennisaangaandehetgebruikvanalternatievekoelmiddelenteverbeteren.Hetprogrammawordtondersteunddooreenmixvan interactieve e-learning, gedrukte trainingsgidsen, tools, assessments die gebruikt kunnenwordendooropleidingscentraeneene-bibliotheekmetbijkomendeinformatiebronnen(gepostdoorgebruikers)opwww.realalternatives4LIFE.euREALAlternatives4LIFE isontwikkelddooreenconsortiumvanverenigingenenopleidingsinstellingenuitheelEuropaenismedegefinancierddoordeEU.Daarnaastwordthetgesteunddoorstakeholdersuitdeindustrie.Leraren,fabrikantenenontwerpersvaninstallatieshebbenbijgedragenaandeinhoud.Hetleermateriaal is beschikbaar in Kroatisch, Tsjechisch, Nederlands, Engels, Frans, Duits, Italiaans, Pools,Roemeens,SpaansenTurks.

Modules

1 Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen–veiligheid,efficiëntie,betrouwbaarheidengoedepraktijk

2 Veiligheidenrisicobeheer

3 Systeemontwerp

4 Lekdichtheidenlekdetectie

5 Onderhoudenherstellingen

6 RetrofittenmetlageGWP-koelmiddelen

7 Checklistmetwettelijkeverplichtingen

8 Metenvandefinanciëleendeecologischeimpactvanlekkendekoelinstallaties

9 Hulpmiddelenenbegeleidingvoorhetuitvoerenvaneenonderzoekterplaatse

Jekaniederemoduleafzonderlijkstuderenofjekandehelecursusvervolledigenenhetbijhorendeexamenafleggen.

www.realalternatives4life.eu

Page 4: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|4

Meerinformatie isbeschikbaar indeonlinee-bibliotheek. Doorheende tekstvan iederemodulevindtuverwijzingennaarbronnenmet meer gedetailleerde informatie. In de e-bibliotheek kan u deze informatie raadplegenhttp://www.realalternatives4life.eu/e-library.Erbestaatookdemogelijkheidomzelfextrabronnentoetevoegenaandee-bibliotheek,zoalsweblinksenhandleidingen.Module7biedteencompletelijstvanrelevantewetgevingennormenwaarnaarwordtgerefereerd.

Assessmentisbeschikbaar indienjeeenCPD-certificaatwensttebehalen. Aan het einde van iedere module zijn eenaantaleenvoudigezelftestvragenenoefeningenvoorzienomutehelpenuwleerprocesteevalueren.Deassessment(schriftelijkexamen)isenkelbeschikbaarineendaartoeerkendexamencentrum.

Registreer je interesse in alternatievekoelmiddelenopwww.realalternatives4life.euomupdatesteontvangen,nieuwseneventuitnodigingengerelateerdaantraining,vaardighedenenontwikkelingenindekoeltechniek.

Je kan dit materiaal gebruiken enverdelenvoor individuele training.Het InstituteofRefrigerationenpartnersbehoudenhetcopyright over de leerboekjes en de inhoud. Het leermateriaal mag gebruikt worden als geheel ofgedeelten ervan voor opleidingsdoeleinden op schriftelijk verzoek van het REAL AlternativesConsortium,c/o InstituteofRefrigeration,UKemail: [email protected] leerprogrammaofinhoudelijkevragenkunnengerichtwordenaanior@ior.org.uk.

Achtergrondinformatie en hoe hetprogrammawerdontwikkeld. Dit leerprogramma werd ontwikkeld alsonderdeel van een door de EU medegefinancierd project en wordt geleid door een consortium vanpartners uit heel Europa. Het leerprogramma werd ontwikkeld om het gebrek aan vaardigheden gerelateerd aan het veilig gebruiken van alternatieve koelmiddelen onder koeltechniekers,airconditioningtechniekers en warmtepomptechniekers aan te pakken. Het programma geeftonafhankelijke en up to date informatie in een gemakkelijk format. Werkgevers, fabrikanten,sectorfondsen, en professionele organisaties uit heel Europa hebben leermateriaal ter beschikkinggesteld,hetprojectteamgeadviseerdendeinhoudgerecenseerdtijdensdeontwikkeling.Deconsortiumpartners: Metdankaanonzestakeholders:• AssociationofEuropeanRefrigerationAirConditioning&HeatPumpContractors,Belgium

• AssociazioneTecnicidelFreddo,Italy• IKKEtrainingcentreDuisburg,Germany• InstituteofRefrigeration,UK• InternationalInstituteofRefrigeration• UniversityCollegeLeuven-Limburg,Belgium• LondonSouthBankUniversity,UK• PROZONrecyclingprogramme,Poland.

• CNINationalConfederationofInstallers,Spain• CHKTCzechAssociationforcoolingandairconditioningtechnology

• HURKT,CroatianRefrigerationAirconditioningandHeatPumpsAssociation

• RGARAssociationGeneralofRefrigeration,Romania• SOSIADAssociationofRefrigerationIndustryandBusinessmen,Turkey

• SZCHKTSlovakAssociationforCoolingandAirconditioningtechnology

Page 5: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|5

Module1-Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen

1 InleidingDoelvanModule1Dezemodulegeefteenalgemeneinleidingtotdeverschillendealternatievenvoorgefluoreerdekoelmiddelen (HFK’s), die sterk bijdragen tot de opwarming van de aarde. In deze moduleworden onder meer hun eigenschappen, prestaties, veiligheidskenmerken, milieu-impact engebruiksgemakvergeleken.Dezekoelmiddelenwordengebruiktinnieuwe,speciaalontworpensystemen–zezijnzeldenbruikbaaralsdrop-in.Debelangrijkstealternatievenhebbeneenlaagtot geen GWP (‘global warming potential’ of ‘aardopwarmingsvermogen’), maar het is welbelangrijk om te weten dat een koelmiddel niet alleen op basis van zijn lage GWP-waardewordtgeselecteerd.Ermoetookmetanderekenmerkenrekeningwordengehouden,zoals:

• Werkdrukken;• Prestaties–capaciteitenefficiëntie;• Materiaalcompatibiliteit,inclusiefcompressorolie;• Veiligheid,inclusiefbrandbaarheidentoxiciteit;• Temperatuur-glide;• Gebruiksgemakenvereisteexpertisevaningenieursentechnicidieverantwoordelijk

zijnvoordeinstallatie,deserviceenhetonderhoudvansystemendiemetdezekoelmiddelenwerken.

Ditishandigreferentiemateriaalvooriedereendiewerkzaamisindekoel-,airconditioning-enwarmtepompsector (RACHP). De auteurs van deze cursus gaan ervan uit dat u al over devereistekennisbeschiktoverRACHP-systemendiemetHFK-koelmiddelenwerken.BeperkingenDitdocumentbiedteeninleidingtotditonderwerp.Hetvervangtgeenpraktischetrainingenervaring.BronvanextrainformatieennuttigelinksAan het einde van de module vindt u linken naar nuttige aanvullendeinformatie uit een reeks bronnen die door vakgenoten zijn beoordeeldalsumeerwiltwetenoverdezetopics.HetgebruikvanstandaardenOm inbreuken op het auteursrecht te voorkomen, is in dit document niets uit deinternationale, Europese of nationale standaarden overgenomen. Standaarden vormen eenonschatbarebronvaninformatie.Weverwijzenerdanooknaarenbevelenhetgebruikervantenzeersteaan.BereikDevolgendekoelmiddelenkomenaanbod:

• R744(kooldioxide,CO2);• R717(ammoniak,NH3);• R32(HFKmetlagereGWP-waardeinvergelijkingmetandereveelgebruikteHFK's);

ZieREALAlternativesReferenties

Page 6: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|6

• R1234zeenR1234yf(fluorwaterstofolefinemetlageGWP-waarde);• R290(propaan),R1270(propeen,propyleen)enR600a(isobutaan).

KortegeschiedenisVoor meer informatie over de geschiedenis en de ontwikkeling vanverschillende synthetische en alternatieve koelmiddelen, zie deEurammon-film“naturallycool”R744, R717 en R290 waren enkele van de eerste koelmiddelen die in mechanischekoelsystemenwerdengebruikt.ZewerdensteedsmindergebruikttoenCFK’senHCFK’sophettoneelverschenen;R744enR290werdenslechtszeldengebruikt.R717wordtwelnogaltijdinindustriëlesystementoegepast.Toen de ozonaantastende koelmiddelen1 geleidelijk van de markt verdwenen, begon menopnieuwR290enanderekoolwaterstoffentegebruiken.TegelijkwerdenHFK-koelmiddelenopde markt gebracht en op ruime schaal gebruikt. Maar de combinatie van hun hoge GWP-waarde en het hoge aantal lekkagegevallen in sommige toepassingen deed een deel van deindustriebesluitenomteopterenvooralternatievenmeteenlagereGWP-waarde.ZogebruiktmenR744sindshetjaar2000inretailsystemenenwordenHFK’smeteenlagereGWP-waardemomenteelgetest.

bron:www.fridgehub.com

1Chloorfluorkoolwatersoffen(CFK’s)enhydrochloorfluorkoolwaterstoffen(HCFK’s)

ZieEurammon“naturallycool”film

Page 7: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|7

BasiseigenschappenDebasiseigenschappenvandezekoelmiddelenvindtuintabel1hieronder.Tabel1,basiseigenschappenalternatievekoelmiddelen

Type Belangrijkstefeiten GWP2 Verz.

temp3Typischetoepassingen

R744 Kooldioxide,CO2 Hogedrukken 1 -78°CKoelinginretail,warmtepompen,integralesystemen

R717 Ammoniak,NH3Toxischenlagerebrandbaarheid

0 -33°C Industrieel

R32 Chloorfluorkoolwaterstof,HFK

Lagerebrandbaarheid 675 -52°C Splitairconditioning

R1234zeOnverzadigdeHFK(ookbekendalsfluorwaterstofolefine)

Lagerebrandbaarheid 7 -19°C

Chillers,splitairconditioning,geïntegreerdesystemen

R1234yfOnverzadigdeHFK(ookbekendalsfluorwaterstofolefine)

Lagerebrandbaarheid 4 -29.5

°C

Chillers,airconditioning,MAC,warmtepompen

R600a Isobutaan,C4H10,koolwaterstof(KWS)

Uiterstbrandbaar 3 -12°C

Huishoudkoelkastenenkleinecommerciëlesystemen

R290 Propaan,C3H8,koolwaterstof(KWS)

Uiterstbrandbaar 3 -42°C

Chillers,geïntegreerdesystemen

R1270Propeen(propyleen),C3H6,koolwaterstof(KWS)

Uiterstbrandbaar 3 -48°C

Chillers,geïntegreerdesystemen

Sommigen van deze koelmiddelen worden al op ruime schaal gebruikt. Andere doorlopenmomenteel hun eerste tests of worden geleidelijk aan op de markt gebracht. Hunbrandbaarheid en toxiciteit beperken vaak hun toepassingsmogelijkheden. In de tabel op devolgende pagina vindt u een overzicht van de toepassingenwaarvoor ze hetmeest geschiktzijn.Brandbare koelmiddelen zijn gecategoriseerd met een lagere of hogere brandbaarheid,afhankelijkvandeconcentratiedienodigisomontbrandingmogelijktemaken,dehittevandeverbrandingendesnelheidwaarmeedevlamzichverspreidt.Lagerebrandbaarheidbetekentnietniet-brandbaar!

2GWPisvanFGasVerordeningEU517:20143Deverz.temp.isdeverzadigingstemperatuurbijatmosferischedruk(1bara).BehalvebijR744,waarditdeoppervlaktemperatuurvanvasteR744bijatmosferischedrukis.

Page 8: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|8

Tabel2,toepassingenmetalternatievekoelmiddelen

Koelmiddel Centraleinstallatie

VRV,VRF SplitAC/warmte-popmpen

Chillers Condensingunits

Geïntegreerdesystemen

R744

R717

R32

R1234zeR1234yf

R600a

R290andR1270

Indezetabelzietuvoorwelksysteemtypehetkoelmiddelhetmeestgeschiktis.Inhetdeelhierondervindtumeerinformatieoverhuidigetoepassingen.

Groen – Deze systemen zijn geschikt voor het vermelde koelmiddeltype en devulhoeveelheid bevindt zich meestal binnen de limieten die in EN378 zijngespecificeerd. Bij het ontwerp van de systemen zijn een aantal aanpassingennoodzakelijk t.o.v. systemenmet traditionele koelmiddelen. – vb.M.b.t. elektrischeapparatuuren/ofdeventilatie.

Oranje – Deze systemen zijn geschikt voor het vermelde koelmiddeltype.WelmoetmenrekeninghoudenmetbepaaldebeperkingenwegensdemaximalevulhoeveelheidofdepraktischelimietdieinEN378-2zijnvastgelegd.Bijhetontwerpvandesystemenzijn een aantal aanpassingen noodzakelijk t.o.v. systemen met traditionelekoelmiddelen-vb.M.b.t.elektrischeapparatuuren/ofventilatie.Insommigegevallenisdevolumetrischecapaciteitvanhetkoelmiddelnietideaalvoordetoepassing.Rood–Bijdezesystemenmagmenhetvermeldekoelmiddeltypenietgebruiken,indemeeste gevallen omdat de vulhoeveelheid groter is dan demaximumwaarde die inEN3781-1isgespecificeerd.Toelichtingen:

(1)VRV(VariableRefrigerantVolume)enVRF(VariableRefrigerantFlow)(2)Depraktischelimietvoorkoelmiddelvertegenwoordigtdeconcentratiediewordtgebruiktvoorvereenvoudigdeberekeningomdemaximaalaanvaardbarehoeveelheidkoelmiddelineenbezetteruimtetebepalen.Hetisgebaseerdoptoxiciteitofbrandbaarheid.Voorvolledigeinformatie,zieEN378Deel1-TabelE.1.

Page 9: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|9

GeschiktheidvanAlternatieveKoelmiddelenvoorRetrofitsDe meeste alternatieve koelmiddelen zijn niet geschikt als retrofit in systemen die werdenontworpen voor conventionele (niet-brandbare) HFK- of HCFK-koelmiddelen. Sommige HFO-koelmiddelenkunnenwelgebruiktwordenalsretrofit-ZieModule6voormeerdetails.Op de volgende pagina's vindt u een beknopte inleiding tot elkkoelmiddel.Meerdetailsvindtuinmodule3'Ontwerpverschillenvoorsystemenmetalternatievekoelmiddelen'.

REALAlternativesModule3,Systeemontwerp

Page 10: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|10

2 R744(koolstofdioxide,CO2)GWP=1R744heefthogewerkingstemperaturen,een lagekritischetemperatuur(31°C)eneenhoogtripelpunt.DevolumetrischekoelcapaciteitvanR744ligt vijf tot acht keer hoger dan die van HFK’s, waardoor het vereisteslagvolume van de compressor en de grootte van de leidingen kleinerzijn.Deeigenschappenvanditkoelmiddelhebbeneeneffectophoehetsysteem wordt ontworpen en hoe het werkt, meer bepaald bij hogeomgevingstemperaturen. Het heeft een hoge persgastemperatuur,waardoordecompressieintweefasenmoetverlopenbijlagetemperatuursystemen.Hetrechtsafgebeelde document bevat gedetailleerde informatie over hoe deze eigenschappen R744-toepassingenbeïnvloeden.

R744wordtgebruiktindevolgendesysteemtypes:

• Gepomptesecundairevloeistof–hierbij isR744desecundairevloeistofdiedooreen

primair systeem wordt gekoeld. R744 is een vluchtige secundaire vloeistof die incombinatie met zijn hoge koelcapaciteit en densiteit minder pompvermogen vereistdananderesecundairevloeistoffen.

• Cascade – de door de R744 afgevoerde warmte (condensor)

wordt geabsorbeerd door een verdampend koelmiddel in eenapartehogetrap.R744werktinzulkesystemenonderhetkritischpuntendedruk inde lage trap (condesorzijdig) ismeestal lagerdan40barg.DehogetrapkaneenHFK,KWS,HFOofR717alskoelmiddelbevatten.

• Transkritischesystemen–hierbijwordtdewarmtevandeR744

afgegeven aan de omgevingslucht. Bij omgevingstemperaturenhogerdan+/-25°CkomtdeR744bovenhetkritischpunt(31°C)– d.w.z. vanaf datmomentwerkt het systeem transkritisch. DeR744condenseertniet:hetblijfteen superkritische stof tot zijndrukonderdekritischedruk(72,8barg)gezaktis.

In Europa wordt R744 momenteel reeds toegepast in duizendensupermarktinstallaties en in industriële systemen. Dit koelmiddel wordtooksteedsvakerinwarmtepompeneninintegralesystemengebruikt.De introductie van R744 vereist niet alleen extra vaardigheden van de ontwerpers en deonderhoudstechnici,maarookdebeschikbaarheidvannieuwecomponenten.

DanfossApplicationHandbooks“FoodretailCO2refrigerationsystems”and

“CO2forindustrialrefrigeration”

DanfossApplicationHandbook“Cascade

HC/HFC–CO2system”

DanfossCO2Handbook.

Danfossarticle“Transcritical

refrigerationsystemswithCO2”

SheccoGuideEurope2014

Page 11: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|11

3 R717(Ammoniak,NH3)–GWP=0R717heefteenvrijhogeverzadigingstemperatuurbijatmosferischedruk,isbijzondertoxisch,heefteen lagerebrandbaarheidenverspreidteendoordringendegeur.Ditkoelmiddelkanalworden geroken bij concentraties van amper 3 mg/m3, wat betekent dat het duidelijkwaarneembaar is op niveaus die veel lager liggen dan de gevarenniveaus (de ATEL/ODL4bedraagt350mg/m3).Dit ishetenigevaakgebruiktekoelmiddeldat lichter isdan lucht,watbetekentdatverspreidingvangelektkoelmiddelsnelplaatsvindt.

De relatief hoge verzadigingstemperatuur betekent dat vele lage temperatuurtoepassingenwerkenbijsubatmosferischedrukkenaandelagedrukzijde.R717werktmetzeerhogepersgastemperaturen.Hierdoorkaneentrapscompressienormaliterboven -10°C verdampingstemperatuur worden gebruikt. Onder deze temperatuur moettweetrapscompressiemettussenkoelingwordentoegepast.Wegens zijn hoge toxiciteit is R717 alleen geschikt voor systemen met een relatief kleinevulhoeveelheidofvoorindustriëlesystemen(d.w.z.systemeninzonesdieniettoegankelijkzijnvoor het algemene publiek). Typische voorbeelden daarvan zijn koelhuizen in dedistributiesectorenvoedselverwerkendebedrijven.DaarbijwordenvaaksecundairesystemengebruiktmetR717alshetprimairekoelmiddel.Hieronderenkelevoorbeeldenvanammoniaksystemen:

Ammoniakveroorzaakt corrosiebij koper,waardoorer stalen leidingenenopencompressorenmoetenwordengebruikt.Ditkoelmiddelkannietmet conventioneleminerale oliënworden vermengd.Daarommoet bijdit soort koelsystemen ook een olieterugwinsysteemworden voorzien.Hetgebruikvanstalenbuizen,opencompressorenenolieterugwinningheeft een impact op de investeringskosten van een installatie diemetammoniakwerkt.

4ATEL/ODLisdeActualToxicityExposureLimit/OxygenDeprivationLimitdieindelijstvanEN378-1:2016opgenomenis.(Delaagstevanbeidewaardenisvantoepassing)

InstituteofRefrigerationSafetyCodeAmmonia

REALAlternativesVideoExampleofAmmoniaSystemdesignin

e-library

Page 12: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|12

4 R32(HFC)GWP675R32 iseenHFKdateen lagerebrandbaarheidheeft (2L).DeprestatiesendebedrijfsdrukkenvanditkoelmiddelzijnheelgoedtevergelijkenmetdievanR410A.R32wordtdan ook steeds vaker voor vergelijkbare toepassingen gebruikt:warmtepompen,gecombineerdekoeling/verwarmingssystemenenchillers.Contacteer uw leverancier voor vragen aangaande de geschiktheid van ditkoelmiddel.

Doordat R32 een lagere brandbaarheid heeft (2L), is de maximale vulhoeveelheid van ditkoelmiddelbeperkt.Zijhetnietindezelfdematedanvoordezeerbrandbarekoolwaterstoffen.Elektrischeapparatenophetsysteemmogengeenvonkenvoortbrengenalseenlekkanleidentoteenontvlambareconcentratierondhetelektrischeapparaat.Dewerkingsdrukken liggenhogerdan voordemeesteHFK’s,maar zijn vergelijkbaarmetdievanR410A.Indemeestegevallenbedraagtdemaximumdrukaandehogedrukzijde35barg.

InstituteofRefrigerationSafetyCodeforFlammable

Refrigerants

Page 13: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|13

5 R1234zeenandereHFO’sDebelangrijksteHFO-koelmiddelen(hydrofluorolefine)zijnR1234zeenR1234yf.Hetzijnbeideenkelvoudige stoffen van dezelfde familie, bestaande uit waterstof, fluor en onverzadigdekoolstof.Zehebbenbeideeenlagerebrandbaarheid(2L)enhebbeneenzeerlaagGWP. EenHFO-hydrofluorolefineiseenhalogeenkoolwaterstofdiewaterstof,fluorenonverzadigdekoolstofbevat.

R1234yfmoleculeHun lagere brandbaarheid begrenst de hoeveelheid koelmiddelvulling,maar niet in dezelfdemate als de koolwaterstoffen met hogere brandbaarheid. Elektrische apparaten op hetsysteem mogen geen vonken voortbrengen als een lek kan leiden tot een ontvlambareconcentratierondhetelektrischeapparaat.De verzadigingstemperatuur van R1234ze bij atmosferische druk is hoog in vergelijking metandere koelmiddelen, zodat deze onder vacuüm zal werken aan de lagedrukzijde van hetsysteemvoortoepassingenbij lagetemperaturen.Het isdaaromhetmeestgeschiktvoorMTenHT toepassingen, zoals chillers.De koelcapaciteit is laag in vergelijkingmet andereHFK's,watbetekentdatcompressorenmeteengroterslagvolumenodigzijn.R1234zewordtgebruiktinchillersengeïntegreerdeunits.R1234yfwordtopgroteschaalgebruiktindeairconditioningvanauto's.Hetwordtmomenteelookalgebruiktincommerciëlechillers.HetisvergelijkbaarmetR1234ze,omdathetookwerktonder de atmosferische druk aan de lagedruk zijde van het systeem bij LT toepassingen,waardoor het meer geschikt is voor MT en HT-toepassingen, zoals chillers. Het heeft eenvergelijkbare koelcapaciteit dan R134a, wat betekent dat dezelfdecompressorenkunnenwordengebruikt.Verschillende mengsels met HFO's worden commercieel gebruikt. ZehebbenlagereGWP'sdanHFK'szoalsR404AenR134a,maarsommigezijnbrandbaar.Ziemodule5voormeerinformatie.

Honeywellleaflet:Solstice–afullrangeof…refrigerantsolutions

BitzerrefrigerantReport19

ClimalifewebsiteforChemoursrefrigerant

information

VoorbeeldenvanapparatenwerkendmetR1234ze

InstituteofRefrigerationSafetyCodeforFlammable

Refrigerants

Page 14: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|14

6 R290,R1270enR600a(KWS-en)GWP=3R290 (propaan), R1270 (propeen, propyleen) en R600a (isobutaan) zijnallemaal koolwaterstoffen. Ze zijn uiterst brandbaar, waardoor devulhoeveelheid van het koelmiddel bij veel toepassingen beperkt is.Hierdoor blijft het gebruik van KWS-en voornamelijk beperkt totgeïntegreerdesystemenenchillers.Elektrische apparaten op het systeemmogen geen vonken voortbrengenalseenlekkanleidentoteenontvlambareconcentratierondhetelektrischeapparaat.

R290enR1270halenvergelijkbareprestatiesenwerkenmetvergelijkbarewerkingsdrukkenalsR404A. Ze worden gebruikt in commerciële toepassingen met hoge, medium en lagetemperaturen.R600aheefteenveelhogereverzadigingstemperatuurdananderekoelmiddelenenwerktindemeeste toepassingen onder de atmosferische druk aan de lagedruk zijde. Dit koelmiddel isalleen geschikt voor gebruik inhuishoudelijke en zeer kleine commerciële koelsystemenmetminimaallekkagepotentieel,zodatergeenluchtenvochtinhetsysteemkunnendoordringentengevolgevanlekkage.MengselsvanKWS-enzijnookverkrijgbaar,zoalsCare30(propaanen isobuteen)enCare50(propaanenethaan).Dezemengselszijnookbijzonderbrandbaarenhebbeneenaanzienlijketemperatuurglide.

InstituteofRefrigerationSafetyCodeforFlammable

Refrigerants

Page 15: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|15

7 VeiligheidAan alle natuurlijke koelmiddelen en lage GWP-koelmiddelen zijn gevaren verbonden invergelijkingmetdetraditioneleHFK’s.Dezezijn:

• Brandbaarheid• Toxiciteit• Hogedrukken

Deonderstaandetabelvatdegevarenvandenatuurlijke-en lageGWP-koelmiddelensamen.HetstoplichtsysteemgeeftdeernstvanhetgevaaraaninvergelijkingmetR404A.Tabel3,GevarenverbondenaanalternatievekoelmiddelenvergelekenmetR404AKoelmiddel Inademen Brandbaarheid Druk Anderegevaren

R744 LageToxiciteit Nietbrandbaar Veel

hoger

Grotedrukstijgingdooringeslotenvloeistofmogelijk.Vormingvandroogijs.

R717 HogeToxiciteit

Lagerebrandbaarheid Lager

R32 Verstikkend Lagerebrandbaarheid Hoger

Ontbindingsproductenbijverbrandingzeergiftig.

R1234ze Verstikkend Lagerebrandbaarheid Lager

Ontbindingsproductenbijverbrandingzeergiftig.

R600a Verstikkend Uiterstbrandbaar

Veellager

R290 Verstikkend Uiterstbrandbaar Gelijk

R1270 Verstikkend Uiterstbrandbaar Gelijk

Groen-vergelijkbaarmetR404Aofnietzoernstig;Oranje-ietsernstigerdanR404A;Rood-aanzienlijkernstigerdanR404A.Voorallekoelmiddelgeldt(inclusiefvoorHFK’s):Derisico’sverminderendoorhetlekpotentieelteminimaliseren!

Page 16: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|16

VeiligheidsclassificatieDe veiligheidsclassificaties hieronder worden gedefinieerd in ISO817:20145 en worden ookgebruiktinEN378-1:20166.Declassificatiesbestaanuittweedelen:AofBgevolgddoor1,2L,2of3.

• AofBgeeftdetoxiciteitsgraadweer- Klasse A is de klasse met de laagste toxiciteit (de meeste koelmiddelen

behorentotdezeklasse)- KlasseBisdeklassemetdehoogstetoxiciteit(R717behoorttotklasseB)

• 1,2L,2or3geeftdematevanbrandbaarheidweer

- 1,nietbrandbaar- 2L,lagerebrandbaarheid- 2,brandbaar- 3,uiterstbrandbaar

Onderstaande tabel geeft een overzicht van de veiligheidsclassificatie van de natuurlijkekoelmiddeleneneenaantallageGWP-koelmiddelen.Tabel2,veiligheidsinformatie

Koelmiddel Veiligheids-classificatiea

LFL,kg/m3b Zelfontbrandings-temp,°C

PL,kg/m3c ATEL/ODLd

kg/m3

CO2R744

A1 Nietvantoepassing

Nietvantoepassing

0.1 0.072

NH3R717

B2L 0.116 630 0.00035 0.00022

HFKR32

A2L 0.307 648 0.061 0.30

HFOR1234ze A2L 0.303 368 0.061 0.28

HFOR1234yf A2L 0.289 405 0.058 0.47

KWSR600a A3 0.043 460 0.011 0.059

KWSR290 A3 0.038 470 0.008 0.09

KWSR1270 A3 0.047 455 0.008 0.0017

a. DeveiligheidsclassificatiezoalsvermeldinEN378-1.b. LFL (kg/m3) is de Lower Flammability Limit (onderste ontvlambaarheidslimiet) zoals

vermeldinEN378-1.c. PL is de Practical Limit (praktische limiet) zoals vermeld in EN378-1. Voor A1-

koelmiddelenisditdehoogsteconcentratieineengebruikteruimtedienietzalleiden

5ISO817:2014Koelmiddelen–Definitiesenveiligheidsclassificaties.6EN378-1:2016,Koelsystemenenwarmtepompen–Veiligheids-enmilieu-eisen–Deel1:Basiseisen,definities,classificatieenselectiecriteria

Page 17: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|17

tot eenbelemmering vanontsnapping. VoorA3-koelmiddelenbedraagt dezewaardeongeveer20%LFL.

d. ATEL/ODLisdeAcuteToxicityExposureLimit/OxygenDeprivationLimitzoalsvermeldinEN378-1.Dit ishetpeilwaarboveneenongunstigeffectontstaat tengevolgevanéénenkeleofmeerdereblootstellingen ineenkorteperiode (meestalminderdan24uur)

Page 18: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|18

8 Beperkingenbijhetgebruikvanalternatievekoelmiddelen

EN3787legtmaximalekoelmiddelvullingenopvoorRACHP-apparatuur:

• TabelC.1 is voor koelmiddelenmet toxiciteit alshetdominantegevaar,b.v.R717enR744;

• Tabel C.2 is voor koelmiddelendie brandbaarheidhebbenals het dominante gevaar,b.v.KWS-enenA2L-koelmiddelen.

Demaximalekoelmiddelvullingisafhankelijkvan:

• Locatievanapparatuur,bijvoorbeeldofbepaaldeofalleapparatuurzichindebezetteruimtebevindt;

• Toegangscategorie,b.v.onbeperktetoegangvoorhetpubliekofalleengeautoriseerdetoegang;

• Typesysteem-voorcomfortkoeling/verwarmingofanderetoepassingen.Erzijndrietoegangscategorieënzoalsweergegevenindeonderstaandetabel.Tabel5,bezettingsclassificatie

Categorie Plaatswaar… Voorbeelden

A ...mensenkunnenslapen;...hetaantalaanwezigennietwordtgecontroleerd;...iedereentoegangtoeheeftzonderdatzevertrouwdmoetenzijnmetdepersoonlijkeveiligheidsvoorzieningen.

ZiekenhuizenenverzorgingstehuizenGevangenissenSchouwburgen,auditoriaSupermarkten,restaurants,hotelsTransportterminalsOverdekteijsbanen

B ...slechtseenbeperktaantalmensenmogensamenkomen,vanwiesommigenzekervertrouwdmoetenzijnmetdealgemeneveiligheidsvoorschriften.Ditkaneenkamerofeendeelvaneengebouwzijn.

LaboratoriaAlgemeneproductiehallenKantoorgebouwen

C ...hetalgemenepubliekgeentoegangtoeheeft,alleenbevoegdepersonen.Debevoegdepersonenzijnvertrouwdmetdealgemeneveiligheidsvoorzieningen.

KoelkamersenslachthuizenRaffinaderijenRuimteninsupermarktendienietvoorhetalgemenepubliektoegankelijkzijnProductie-installaties(bv.chemischeproducten,voeding)

Erzijnvierclassificatiecategorieënvoorapparatuur:KlasseI-allemechanischeapparatuurbevindtzichbinnendebezetteruimte;KlasseII-compressorenbevindenzichineenmachinekamerofindeopenlucht;KlasseIII-allekoelapparatuurbevindtzichineenmachinekamerofindeopenlucht;KlasseIV-allekoelapparatuurbevindtzichineengeventileerdebehuizing.

7EN378-1:2016AnnexC

Page 19: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|19

Voorcomfortkoelingen-verwarminggeldenandereregelsmetbetrekkingtotdemaximalevulhoeveelheiddanvooranderetoepassingen.Hieronder vindt u enkele veelvoorkomende voorbeelden van beperkingen wat betreft demaximalekoelmiddelvulling,maarumoetEN378raadplegenvoordevolledigeinformatie.Voorbeeld1–Koelcelmetcondensing-unit(buitenopgesteld),koelmiddelisR290DeveiligheidsclassificatievanhetkoelmiddelisA3,dustabelC.2inEN378-1:2016isvantoepassing.DetoegangscategorieisBinditvoorbeeld.Toepassingis“anderetoepassing”.Hetsysteembevindtzichbovengronds.DeclassificatiecategorieënvoorapparatuurisIIomdatdecondensing-unitbuitenstaatopgesteld.TabelC.2specificeertdemaximalekoelmiddelvullingalsvolgt:

20%xLFLxvolumevandekoelcelennietmeerdan2,5kg.

Afmetingenkoelcel3,5mx3mx2,4m;Koelcelvolume=25,2m3;R290LFL=0.038kg/m3;Maximalekoelmiddelvulling=0,2xLFLxvolume=0,2x0,038x25,2=0,192kgDitisminderdan2,5kg

Page 20: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|20

Voorbeeld2–R32splitairconditioningmetplafondmodelalsbinnentoestelDeveiligheidsclassificatievanhetkoelmiddelisA2L,dustabelC.2inEN378-1:2016isvantoepassing.DetoegangscategorieisAinditvoorbeeld.Toepassingis“comfortkoeling/verwarming”.DeclassificatiecategorieënvoorapparatuurisIIomdatdecondensing-unitbuitenstaatopgesteld.TabelC.2specificeertdemaximalekoelmiddelvullingalsvolgt: VergelijkingC2ennietmeerdanm2x1.5kgVergelijkingC2is:

M=2.5xLFL1.25xhxA1/2M=maxkoelmiddelinhoud,kgLFL=lowerflammabilitylimit,kg/m3h=hoogtedathetbinnentoestelstaatopgesteld,m(0,6:vloermodel-1,0:raammodel–1,8:wandmodel–2,2:plafondmodel)A=vloeroppervlakte,m2

m2=26xLFL

LFLR32=0.307kg/m3A=9mx5.5m=49.5m2M=2.5x0.3071.25x2.2x49.51/2M=8.84kg.Ditisminderdanm2x1.5=26x0.307x1.5=12kg.

Opmerking - EN 378 maakt grotere maximale koelmiddelhoeveelheden mogelijk alsalternatieve veiligheidsvoorzieningen zijn getroffen,waaronder koelmiddeldetectie en alarm,afsluitkleppenenventilatie.

Page 21: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|21

Voorbeeld3-R744Centralekoeling(meubels)indewinkelenkoelcellenDe veiligheidsclassificatie van het koelmiddel is A1, dus tabel C.1 in EN 378-1:2016 is vantoepassing.DetoegangscategorieisAenBinditvoorbeeld.(indewinkelisAendekoelcellenisBomdatzeenkeltoegankelijkzijnvoorpersoneel).DeclassificatiecategorieënvoorapparatuurisIIomdatdecentralebuitenstaatopgesteld.Voordewinkel(toegangscategorieisA)tabelC.1specificeertdemaximalekoelmiddelvullingalsvolgt:

ToxiciteitslimietxvolumevanderuimteDeoppervlaktevandewinkelis25mx50mendewinkelis5mhoogATELvoorR744is0.072kg/m3

M=0.072x25x50x5=450kgVoor de koelcellen (toegangscategorie is B) er is geen beperking wat betreft de maximalekoelmiddelvulling.MaarEN378-3:2016,paragraaf9.1,specificeertdatalsdeconcentratiedepraktischelimietkanoverschrijden,erkoelmiddeldetectorenmoetenwordengebruiktdieeenalarmactiveren.VoorR744zoudedetectormoetenalarmerenbij50%ATEL/ODL,dusbij0,5x0,072voorR744(0,036kg/m3).Opmerking-depraktischelimietvoorR744is0,1kg/m3,dusditzalwaarschijnlijkwordenoverschredeninkleinekoelcelleninhetgevalvaneenlek.Aanvullend verwijst tabel C.1 naar EN 378-3: 2016 4.2 voor installaties die buiten staanopgesteldengeeftaandatkoudemiddelniet instaatzoumogenzijn ingebouwenbinnentedringen in het geval van een lek. Als het risico bestaat dat gelekt koelmiddel deveiligheidslimieten van EN378 overschrijdt, inclusief in het geval van samenvoeging ofstagnatie,daniseengasdetectie-enalarmsysteemvereist.

Page 22: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|22

Voorbeeld4–R717chillerbuitenopgesteldDe veiligheidsclassificatie van het koelmiddel is B2L, dus tabel C.1 in EN 378-1:2016 is vantoepassing.DeclassificatiecategorieënvoorapparatuurisIIIomdatdechillerbuitenstaatopgesteld.Erisgeenbeperkingwatbetreftkoelmiddelvullingvoordezetoegangscategorie.Aanvullend verwijst tabel C.1 naar EN 378-3: 2016 4.2 voor installaties die buiten staanopgesteldengeeftaandatkoudemiddelniet instaatzoumogenzijn ingebouwenbinnentedringen in het geval van een lek. Als het risico bestaat dat gelekt koelmiddel deveiligheidslimieten van EN378 overschrijdt, inclusief in het geval van samenvoeging ofstagnatie,daniseengasdetectie-enalarmsysteemvereist.Voorbeeld5–berekeningvanhetminimumvolumevanderuimtewaareenkoeltoogstaatopgesteldmeteenkoelmiddelinhoud(R1270)van350gDe veiligheidsclassificatie van het koelmiddel is A3, dus tabel C.2 in EN 378-1:2016 is vantoepassing.DetoegangscategorieisAinditvoorbeeld.Toepassingis“anderetoepassing”.DeclassificatiecategorieënvoorapparatuurisIvooreengeïntegreerdekoeltoog.TabelC.2specificeertdemaximalekoelmiddelvullingalsvolgt: 20%xLFLxvolumevanderuimteennietmeerdan1,5kgDushetminimalevolumevanderuimte=koelmiddelvulling/0.2xLFL=0.35/0.2x0.046=38m3.

Page 23: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|23

9 PrestatiesenwerkingsconditiesInonderstaandetabelvindtueenindicatievandeprestatiesvanalternatievekoelmiddelen. De gegevens van R404A zijn ter vergelijking. Deze informatiekomtuitCoolPack-software,tenzijandersvermeld.De cijfers hieronder geven een indicatie van de comparatieve prestaties,aangezien dit op een theoretische cyclus gebaseerd is. Vergelijkingen in depraktijk zijn afhankelijk van de gebruikte compressortechnologie, detoepassing, de omgeving en het systeemtype. Met behulp van desoftware/gegevens van de fabrikant is een meer accurate vergelijking vooreenspecifieketoepassingmogelijk.Dit is zeker het geval voor R744, waar de verwachte COP bijvoorbeeld hoger zou zijn danhieronder aangegeven voor het type systeem en bedrijfsomstandigheden waarbij R744doorgaanswordtgebruikt.Tabel4,performantievergelijking

Koelmiddel

Verzadigingstemperatuurbij0barg,OC

VereistSlagvolumem3/h

COPPersgas-temperatuur,OC

Compressieverhoudinga

R404A -46 14.84 2.94 57 3.82

R744 -78 3.88 1.75c 114 3.42

R717 -33 14.3 3.27 152 4.82

R32b -52 9.65 3.17 99.5 3.77

R1234zeb -19 35.14 3.28 52 4.54

R600a -12 47.13 3.26 51 4.40

R290 -42 17.35 3.18 59 3.61

R1270 -48 14.3 3.17 67 3.53

a. De compressieverhouding is de persgasdruk gedeeld door de zuigdruk. Beidewaardenwordeninbarabsuitgedrukt.

b. DatavanRefprop8c. AlleCOP-waardenindezetabelzijntheoretischeCOP-waardenvandekoelcyclus.

R744werktbovenhetkritischepuntindereferentiecyclus,maarindepraktijkzalde COP-waarde hoger liggen dan wat in de eenvoudige vergelijking hierbovenwordtweergegeven.

Devergelijkingwerdgedaanonderdevolgendeomstandigheden:

• Koelcapaciteit,10kW• Verdampingstemperatuur,-10°C• Condensatietemperatuur35°C(R744istranskritischenheefteentemperatuur

aandeuitgangvandegaskoelervan35°C)

8Refprop(ReferenceFluidThermodynamicandTransportPropertiesDatabase)isbeschikbaarvanwww.nist.gov

CoolpackSoftware

Bitzerselectionsoftware

BitzerRefrigerantReport19,pages38,

39

Page 24: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|24

• Oververhitting,5K• Onderkoeling,2K• Drukverliezenkomenovereenmet0,5K• Isentropischeefficiëntieis0,7

De grafieken hieronder geven het slagvolume weer dat nodig is voor een bepaaldekoelcapaciteit en de COP-waarde in vergelijking met R404A in de hierboven vermeldebedrijfsomstandigheden.Figuur1,slagvolumevergelekenmetR404A

Figuur2,COPvergelekenmetR404A

Merk op dat de COP-waarde voor R744 laag is, aangezien dit een theoretischecyclusvergelijking is in omstandigheden waarin de meeste koelsystemen zouden werken(inclusief 35°C condensatietemperatuur). R744 ligt voor deze vergelijking evenwel boven dekritischetemperatuur.IndepraktijkwordtdegaskoelerdrukopeenanderedrukingesteldomeenbetereCOP-waardeop tebekomen,hierdoor komtdeCOP-waardeaanzienlijk hogeruitvoorCO2-systemen.

Page 25: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|25

EnergyEfficiencyRatioEERofEnergyEfficiencyRatiokanookwordengebruiktomdeefficiëntievanairconditioning-enwarmtepomptoepassingentevergelijken.Ditisdeverhoudingvandekoelcapaciteitvaneenairconditioning in kW/uur of BTU/uur, vergelekenmet de totale elektrische input in kW bijgegeventestcriteria.Dit is normaal gebaseerd op de Europese standaard EN 14511-2:2007 "Air Conditioning,Liquidchillingpackagesandheatpumpswithelectricallydrivencompressorsforspaceheatingandcooling.TestConditions".

10 Milieu-impactGlobalWarmingPotential(GWP)DegegevensinonderstaandetabelgevendedirecteGWP-waardevaneenaantalalternatievekoelmiddelen weer. U mag deze gegevens echter niet afzonderlijk beschouwen als u eenkoelmiddel voor een specifieke toepassing kiest. De impact van de GWP-waarde van hetkoelmiddelligtveellageralshetkoelmiddeltijdensdenormalewerkingvandeinstallatienietlektenalsgeenkoelmiddelverlorengaatbijonderhoudaanhetsysteem.Doordeherzieningvan de F-gasregelgeving, zullen koelmiddelen met een lage GWP-waarde moeten wordengebruikt.Koelm. R744 R717 R32 R1234yf R1234ze KWS’en R404A R410AGWP 0 1 675 4 7 3 3922 2088

Page 26: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|26

TotalEquivalentWarmingImpactDe totale impactvaneensysteemenhetbijbehorendekoelmiddelopdeklimaatveranderingwordtgeschatmetbehulpvanTEWI,deTotalEquivalentWarmingImpact9.Bijdezemethodewordt de impact op de klimaatverandering tijdens de volledige levensduur van een systeemgemetendoordevolgendeelementenmetelkaartecombineren:

rechtstreeksebijdrageindevormvandeemissiesvanhetkoelmiddelindeatmosfeer+

onrechtstreeksebijdragevandeCO2dieontstaattengevolgevanhetelektrischverbruikomeeninstallatietelatenwerken

9EN378deel1,BijlageB

Page 27: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|27

Het is een heel nuttige methode om tijdens de ontwerpfase of bij het overwegen van eenvervanging(bv.bijeensysteemdateerdermetR22werkte)verschillendeoptiesvoorsystemenenkoelmiddelenmetelkaartevergelijken.DeTEWIkanopverschillendemanierenwordenbeperkt,bv.:

• Koelmiddellekkagebeperken(waardoorzowelderechtstreeksealsdeonrechtstreekseimpactverkleint,aangezienlekkendesystemenmeerenergieverbruiken);

• KoelmiddelenmeteenlageGWP-waardegebruiken;• Debelastingvandekoelingzoveelmogelijkbeperken;• Deenergie-efficiëntemaximaliserendooreengeschiktontwerpeneencorrect

gedimensioneerdeinstallatie;• Hetsysteemcorrectonderhouden;• Verliesvankoelmiddeltijdensdewerkingzoveelmogelijkbeperken;• Gebruiktkoelmiddel(engebruikteisolatiewanneerhiervooreenschuimmiddelmet

eenGWP-waardewordtgebruikt)opvangenenrecycleren.

Page 28: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|28

TEWIwordtberekendalsvolgt:TEWI=impactdoorlekken+impactdoorkoelmiddelverliesbijrecupereren+impactdoorenergieconsumptie

Impactdoorlekken=GWPxLxnImpactdoorkoelmiddelverliesbijrecupereren=GWPxmx(1-αrecovery)Impactdoorenergieconsumptie=nxEannualxβ

Waarbij:

L= lekkageinkg/jaarn= levensduurinstallatieinjarenm= koelmiddelinhoudinkgαrecovery=terugwinnings-/recyclagefactor,tussen0en1Eannual= energieverbruikinkWhperjaarβ= CO2-uitstootinkg/kWh,opmerking:ditverschiltaanzienlijkvanlandtotland.

Veelfactorendieindezeberekeningwordengebruikt,variërenaanzienlijkenzijnsysteemspecifiek.Ukuntdefactorenzelfbepalenopbasisvanuweigenervaringen(Bv. lekkage),bekendefactorengebruiken(Bv.voorβ)ofdoordeindustrie aanbevolen factoren gebruiken, zoals de factoren die de BritishRefrigerationAssociationbeschikbaarsteltinhetVK.Alsuheelverschillendesysteemoptiesopeennauwkeurigemaniermetelkaarwiltvergelijken,gebruiktuhetbestspecifiekeTEWI:

TEWI/(Eusefulcooling+Eheating+Eheatreclaim)Waarbij:

Eusefulcooling :denuttigekoelcapaciteit(koelsystemen)inkWh/jaarEusefulheating :verwarmingscapaciteit(warmtepompen)inkWh/jaarEheatreclaim :denuttigewarmteterugwinninginkWh/jaar.

BritishRefrigerationAssociationGuidelineMethodforCalculating

TEWI

Page 29: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|29

11 Beschikbaarheidvankoelmiddelen,onderdelenenervareningenieurs/techniekers

Detabelhierondergeefteenideevandebeschikbaarheidvaneenaantalbelangrijkeaspectenvan systemen diemet alternatieve koelmiddelenwerken. Het eenvoudige ‘stoplichtsysteem’biedt u een duidelijk zicht op de beschikbaarheid en daardoor op het installatiegemak in dehuidigeomstandigheden.Tabel5,beschikbaarheidvanalternatievekoelmiddelenenanderebelangrijkeaspecten

Koelmiddel Kennis Skills/Opleiding Componenten Gereedschappenenuitrusting

R744

CO2voorkoeltoepassingenverkrijgbaarincilinders(verschillendematen)

Ruimeaantaloptiesvoorsysteemontwerpvormeneenuitdagingvoordeontwerpers

Gevarenenruimeaantalsysteemtypesvormeneenuitdagingvoortechnici.Opleidingbeschikbaar

Beschikbaarvoorgroteenkleinesystemen

Beschikbaar

R717

NH3voorkoeltoepassingenverkrijgbaarincilinders(verschillendematen)

Ruimekennisvoorhandenindeindustriëlesector

Ruimekennisvoorhandeninindustrie.Opleidingbeschikbaar

Vlotverkrijgbaar Beschikbaar

R32 Beschikbaar

FabrikantenvanR32-apparatuurhebbeneengoedinzichtindematerie

Heelweinigervaringenvragenaangaande"ontstekingsbronnen".KWS-opleidingbeschikbaar

GeïntroduceerdinAC-systemensinds2015

Vlotverkrijgbaar(demeesteKWS-gereedschappen/apparatuurzijnhiervoorgeschikt)

R1234ze

Beschikbaarinbeperktehoeveelheden,duur

Heelbeperktekennis

Heelweinigervaring,maarervaringmetKWS-enkanwordenbenut.KWS-opleidingbeschikbaar

Compressorennietvlotverkrijgbaar

Vlotverkrijgbaar(demeesteKWS-gereedschappen/apparatuurzijnhiervoorgeschikt)

R1234yfCommercieelbeschikbaar,duur

BeperktekennismaarveelgebruiktinautoA/C

Heelweinigervaring,maarervaringmetKWS-enkanwordenbenut.KWS-opleidingbeschikbaar

Compressorennietvlotverkrijgbaar

Vlotverkrijgbaar(demeesteKWS-gereedschappen/apparatuurzijnhiervoorgeschikt)

R600a

KWS-envoorkoeltoepassingenverkrijgbaarincilindersinverschillendematen

Opgroteschaalgebruiktenruimekennisbeschikbaar

Ruimeervaring.Opleidingbeschikbaar

Opruimeschaaltoegepast,onderdelenvlotverkrijgbaar Vlotverkrijgbaar,

maarrecuperatie-machineenkelbijéénleverancierverkrijgbaarR290

R1270

InformatieovertoepassingvanKWS-enincommerciëlesystemenvlotverkrijgbaar

Ruimeervaringindecommerciëlesector.Opleidingbeschikbaar

Opgroteschaaltoegepastingeïntegreerdesystemenenchillers,onderdelenvlotverkrijgbaar

Page 30: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|30

12 ProblemenbijlekkageIn dit deel komen de problemen aan bod die verband houden met delekkage van alternatieve koelmiddelen. Meer gedetailleerde informatiehierovervindtuinModule4,Lekdichtheidenlekdetectie.Hetrisicooplekkenmoetaltijdzoveelmogelijkwordenbeperkt,ongeachthetkoelmiddeldatwordtgebruikt.AanalternatievekoelmiddelenmeteenlageGWP-waardezijnmeestalgevarenverbondendietemakenhebbenmethogedruk,brandbaarheidoftoxiciteit.Lekkageisdaaromookeenveiligheidsprobleem.Bovendienverbruikteenlekkendkoelsysteemmeerelektriciteit,waardoorheteengrotereonrechtstreekseimpactopdeklimaatveranderingheeft.Het risico op lekken is een combinatie van verschillende factoren, zoals de werkdruk, degrootte van de koelmiddelmoleculen en de omvang/het type van het systeem. In de tabelhieronder vindt u een samenvatting, samenmet de vermelding van de gevaren die verbandhoudenmetlekkageenhoelekkenoptesporenzijn.Tabel6,lekpotentieel,gevarenenhoelekkenoptesporen

Koelmiddel Lekpotentieel Gevaren Hoedetecteren

R744

Groot• Hogewerkdrukken• Gebruiktingrotesystemen

metveelverbindingspunten• Afgeblazentijdensservice-

werkzaamheden

Hogedrukkentijdenswerkingenstilstand

Goed–detectieapparatuurbeschikbaar

R717

Matig• Middelhogetotlage

werkdrukken• Vaakgebruiktinchillersmet

eenminimumaanverbindingen

• Opencompressorsmetasdoorvoer

Giftigenlagerebrandbaarheid

Goed–heefteendoordringendegeurendetectieapparatuurbeschikbaar

R32

Matig• Middelhogetothoge

werkdrukken• GebruiktinAC-systemen,

meestalmetgesoldeerdeverbindingen

Lagerebrandbaarheid Detectieapparatuurstilaanverkrijgbaar

R1234zeR1234yf

Matig• Middelhogetotlage

werkdrukken• Vaakgebruiktinchillersmet

eenminimumaanverbindingen

LagerebrandbaarheidDetectieapparatuurstilaanverkrijgbaar

R600aR290R1270

Laag• Middelhogetotlage

werkdrukken• Gebruiktinsystemenmet

eenbeperktekoelmiddelinhoudinovereenstemmingmetdeeisenvoorA3-koelmiddelen

UiterstbrandbaarDetectieapparatuurverkrijgbaar

REAL Alternatives Guide 4

Page 31: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|31

13 Overzichtvanrelevantestandaardenenwetgeving

Deonderstaandetabeltoontdemeestbruikbarestandaardenenwetgevingdierelevantzijnbijtoepassenvanalternatieve koelmiddelen.Meer informatie isbeschikbaar indee-bibliotheeken in het boekje met aanvullende bronnen. Belangrijke standaarden en wetgeving wordenmeerindetailuitgelegdinModule7-Checklistmetwettelijkeverplichtingen.

Tabel7,standaardenenwetgeving

Document Titel Leidraad(relevantvoorbrandbarekoelmiddelen)

ISO817:2014 Refrigerants--DesignationandSafetyClassification

Eenduidelijksysteemwaarmeekoelmiddelenwordengenummerd.Hetomvatveiligheidsclassificaties(A1,A2enA3).

EN378-1:2016

Refrigeratingsystemsandheatpumps–Safetyandenvironmentalrequirements,Basicrequirements,definitions,classificationandselectioncriteria

PraktischelimietMaximalekoelmiddelinhoud

EN378-2:2016

Refrigeratingsystemsandheatpumps–Safetyandenvironmentalrequirements,Design,construction,testing,markinganddocumentation

BeschermingtegenhogedrukGeventileerdebehuizingenLeksimulatietestvoorbrandbarekoelmiddelen

EN378-3:2016

Refrigeratingsystemsandheatpumps–Safetyandenvironmentalrequirements,Installationsiteandpersonalprotection

MachinekamersKoelmiddeldetectoren

EN378-4:2016

Refrigeratingsystemsandheatpumps–Safetyandenvironmentalrequirements,Operation,maintenance,repairandrecovery

HerstellingenaansystemendiebrandbarekoelmiddelenbevattenCompetentievanpersoneeldataansystemenmetbrandbarekoelmiddelenwerkt

EN60079-0:2012+A12013

Explosiveatmospheres–Equipment–generalrequirements

IndelingvanbrandbaregassenincategorieënClassificatiecategorieënvoorapparatuurZones

EN60079-10-1:2015

Explosiveatmospheres–Classificationofareas–explosivegasatmospheres

ZonesenclassificatievanapparatuurLeksimulatieproevenEisenophetvlakvanhetluchtdebiet

EN60079-14:2014

Explosiveatmospheres–Electricalinstallationsdesign,selectionanderection

LocatievanontstekingsbronnenBedrading

EN60079-15:2010

Explosiveatmospheres–Equipmentprotectionbytypeofprotection“n”

Elektrischeapparatuurbehuizingenvoorgebruikinzonesmetpotentieelgevaarvoorexplosie

Page 32: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|32

Elektrischeapparatuurlabellen

EN60335-2-24:2010

Household&similarelectricalappliances–SafetyPart2-24:Particularrequirementsforrefrigeratingappliances,ice-creamappliances&ice-makers

Systemenmeteenkoelmiddelinhoudvanminderdan150gbrandbaarkoelmiddel.

EN60335-2-40:2012

Household&similarelectricalappliances–Particularrequirementsforelectricalheatpumps,airconditionersanddehumidifiers

Ontwerp,installatieenonderhoudvanAC-systemendiemetbrandbarekoelmiddelenwerken

EN60335-2-89:2010

Household&similarelectricalappliances–SafetyPart2-89:Particularrequirementsforcommercialrefrigeratingapplianceswithanincorporatedorremoterefrigerantcondensingunitorcompressor

Systemenmeteenkoelmiddelinhoudvanminderdan150gbrandbaarkoelmiddel,leksimulatieproevenvoorzoneclassificatie.

ADR EuropeanAgreementconcerningtheInternationalCarriageofDangerousGoodsbyRoad

Transportvanbrandbaregassenoverdeweg.

RID Regulationsconcerningtheinternationalcarriageofdangerousgoodsbyrail

Transportvanbrandbaregassenoverhetspoor.

ATEX EuropeanDirectiveonMinimumRequirementsforImprovingtheSafetyandHealthProtectionofWorkersPotentiallyatRiskfromExplosiveAtmospheres

Geldtvoorwerkplekkenwaarbrandbarekoelmiddelenwordengebruikt

Page 33: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|33

14 ZelftestvragenModule1Vraag1-WatiseenHFO:

i. Waterstofplusfluorplusolieii. Waterstofplusfluorplusonverzadigdekoolstofiii. Eenozonafbrekendkoelmiddel

Vraag2–WatisdemaximumkoelmiddelinhoudvoorR290toegestaanineenwinkel?(toegangscattegorieA)

i. R290magnietgebruiktwordenindezeomstandighedenii. 150giii. 1,5kgiv. Erisgeenlimiet

Vraag3–WelkvandevolgendekoelmiddelenheeftdehoogsteGWP:

I. R717II. R32III. R744IV. R1270

Vraag4–WatisvolgensEN378demaximalekoelmiddelinhoudvaneenR290-systeemmetdirectexpansie,dateenkoelcelkoelt(grootte5x4mhoog2,5m)endecompressor,condensorenvloeistofvatstaanopgesteldbuitendekoelcel.

I. 1.5kgII. 0.38kgIII. 2.6IV. 0.15kg

(dejuisteantwoordenwordengetoondaanheteindevandevolgendepagina)

Page 34: Module1 - Kennismaking met alternatieve koelmiddelen - Ned … · 2018-10-25 · REAL Alternatives 4 LIFE Module 1 Kennismaking met alternatieve koelmiddelen | 1 Kennismaking met

REALAlternatives4LIFEModule1Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen|34

VolgendestappenDeinformatieindezemodulesgeefteeninleidingtotdeveiligheidsrisico'senhoedezemoetenworden beheerd voor de meest voorkomende alternatieve koelmiddelen. Er is veel meerinformatie indedocumentendie inde linkszijngemarkeerd.Ganaardeonlinee-bibliotheekophttp://www.realalternatives4life.eu/e-libraryomalleaanvullendeinformatietebekijkendieumogelijknuttigvindt.AlsjeeenREALAlternativesCertificaatwiltbehalen,moetjeeenvolledigeindexamenafleggenbijeengelicentieerdopleidingscentrumvoorREALAlternatives.Informatieoverhetexamenisbeschikbaarophttp://www.realalternatives4life.eu/JekuntnujezelfstudievoortzettenmeteenvandevolgendeREALAlternativesleermodules:1. Kennismakingmetalternatievekoelmiddelen–veiligheid,efficiëntie,betrouwbaarheid

engoedepraktijk2. Veiligheidenrisicobeoordeling3. Systeemontwerpvoorsystemenmetalternatievekoelmiddelen4. Lekdichtheidenlekdetectiebijalternatievekoelmiddelen5. Richtlijneninverbandmetonderhoudenherstellingenvansystemendiemet

alternatievekoelmiddelenwerken6. BestaandekoelsystemenretrofittenmetlageGWP-alternatieven7. Checklistmetwettelijkeverplichtingenbijwerkenmetalternatievekoelmiddelen8. Metenvandefinanciëleenecologischeimpactvanlekkage9. HulpmiddelenenbegeleidingvoorhetuitvoerenvaneenonderzoekterplaatseGebruiksvoorwaardenDeREALAlternatives e-learningmaterialenwordenkosteloos terbeschikkinggesteld voor educatievedoeleindenenmogennietwordenverkocht,afgedrukt,gekopieerdofgereproduceerdzondervoorafgaandeschriftelijketoestemming.AllematerialenblijveneigendomvanhetInstituteofRefrigeration(UK)enpartners.Materialenzijnontwikkelddoorexpertsenzijnonderworpenaaneengrondigecollegialetoetsingentesten,maarhetIoRenpartnersaccepterengeenaansprakelijkheidvoorfoutenofweglatingen.©IOR2015,herzien2017DitprojectisgefinancierdmetsteunvandeEuropeseCommissie.Dezepublicatie[communicatie]geeftuitsluitenddemeningvandeauteurweerendeCommissiekannietverantwoordelijkwordengehoudenvoorhetgebruikvandeinformatiedieerinisvervat.

Juisteantwoorden:V1=ii,V2=iii.V3=ii,V4=ii.