Hűtéstechnika? (a jövőről kicsit szubjektíven) Jakucs Tibor Soós és Társa Hűtőtechnikai Zrt. Az előadásomban a hűtéstechnika jövőjéről szeretnék beszélni. Folyamatos átalakuláson megy keresztül és a változások lehetséges, hogy teljesen átformálják majd, lehet túlságosan is. Félő, hogy akik a kérdésben döntenek, döntöttek nem gondolták teljesen végig a következményeket.
Mi az ami manapság leginkább formálja a hűtéstechnikát? Környezetvédelem? Politika? Gazdasági érdekek? Műszaki fejlődés?
Mérhető-e a környezetvédelem? ODP – érték (Ozone Depletion Potential) Ózonlebontó potenciál (R11=1) GWP – érték (Global Warming Potential) Globális felmelegedési potenciál (CO2=1) TEWI – érték (Total Equivalent Warming Impact Teljes egyenértékű felmelegedési hatás COP – érték (Coefficient of Performance) Teljesítmény – tényező
A hűtőközeg szivárgásából származó – direkt TEWI – érték TEWI = TEWI1 + TEWI2 + TEWI3 A hűtőközeg szivárgásából származó – direkt TEWI1 = GWP x L x n GWP – érték (kg CO2 / kg hűtőközeg) L – éves szivárgási arány (kg hűtőközeg / év) (a rendszer hűtőközeg töltetére vonatkozó részarány, de mégis tömegben kifejezve) n – a hűtőrendszer működési ideje (év)
A hűtőközeg visszanyeréséből származó - direkt TEWI – érték A hűtőközeg visszanyeréséből származó - direkt TEWI2 = GWP x m x (1 - α) GWP – érték (kg CO2 / kg hűtőközeg) m – a rendszer hűtőközeg töltete (kg hűtőközeg) α – visszanyerési tényező (-)
Az energiafogyasztásból származó - indirekt TEWI – érték Az energiafogyasztásból származó - indirekt TEWI3 = n x E x β n – a hűtőrendszer működési ideje (év) E – éves energiafogyasztás (kWh / év) β – fajlagos energiatermelésre vonatkozó CO2 kibocsátás (kg CO2 / kWh) Európában 0,6 kg CO2 / kWh
TEWI – érték Mintapélda alapadatok: n - a hűtőrendszer működési ideje 15 év α – visszanyerési tényező 0,75 β – fajlagos energiatermelésre vonatkozó CO2 kibocsátás 0,6 kg CO2 / kWh m – a rendszer hűtőközeg töltete 10 kg L – éves szivárgási arány 5 % (a rendszer hűtőközeg töltetének 5 %-a, azaz 0,5 kg / év) t – napi üzemórák száma 8 h t0 -10 °C, t = 45 °C (*R744), tutóhűt = 2 K, ttúlhev./hasznos = 10 / 6 K, Q0 = 10 kW
TEWI – érték GWP - értékek R134a – 1430 R404A – 3922 R407C – 1774 R410A – 2088 R290 – 3 R1270 – 20 R407A – 2107 R407F – 1824 R744 – 1
TEWI – érték COP – értékek alakulása
TEWI – érték (kiindulási)
TEWI – érték háromszoros hűtőközeg töltettel (m = 30 kg)
TEWI – érték háromszoros hűtőközeg töltettel (m = 30 kg)
TEWI – érték háromszoros szivárgási arány mellett L = 15 %
TEWI – érték háromszoros szivárgási arány mellett L = 15 %
TEWI – érték 20% energia megtakarítás mellett
TEWI – érték 20% energia megtakarítás mellett
TEWI – érték A csökkentés lehetőségei Hűtőközeg töltetcsökkentés - Közvetítő közeges hűtés előtérbe kerülése -> A közvetítő közeg megjelenésével a plusz hőlépcső miatt a COP – érték csökken, de a HFC hűtőrendszer méretének drasztikus csökkenésével a hűtőközeg szivárgásának a veszélye is csökken (csökkenhet az L éves szivárgási árány)
TEWI – érték A csökkentés lehetőségei Hűtőközeg töltetcsökkentés - Hűtőrendszer COP – értékének javításával Például folyadékutóhűtő alkalmazásával -> A rendszer tömegáramának csökkenése a csődimenziók csökkenését eredményezheti, így befolyásolja a hűtőközeg töltetet. A hűtőrendszer tervezéskor befolyásolható leginkább, a hűtőközeg, az üzemi paraméterek megválasztásával, a megfelelő hűtőköri kapcsolás kialakításával. Jelentősen befolyásolható a megfelelő üzemeltetéssel. Pl. dinamikus munkapont.
TEWI – érték A csökkentés lehetőségei Hűtőközeg töltetcsökkentés - Mindenre kiterjedő gondos tervezés * Kis belső térfogattal rendelkező hőcserélők alkalmazása, Pl. mikrocsatornás hőcserélők alkalmazása * Megfelelő nyomvonal kialakítása, jó hűtőrendszer elhelyezés * Optimális csődimenziók megválasztása
TEWI – érték A csökkentés lehetőségei A szivárgási arány (L) csökkentése - A hűtőrendszer méretének csökkentésével, közvetítő közeges hűtés alkalmazásával - Szigorúbb elvek alapján történő tervezés, kivitelezés bevezetése, kötelező érvényű szabvány bevezetése - Szakképzés, oktatás - Megfelelő karbantartás - Szivárgáskeresés végrehajtása A fellelhető adatok alapján értékét 3% és 30% közé teszik.
Az új F-gáz törvény - CO2 egyenérték bevezetése. A hűtőközeg mennyiségeket a berendezéseken nem csak súlyban, hanem úgynevezett CO2 egyenértékben is fel kell tüntetni ( ez a súly és a GWP szorzata).
Az új F-gáz törvény A szivárgásvizsgálati határ súly helyett CO2 egyenértékben kerül meghatározásra Az automata szivárgásérzékelő felszerelése 500 t felett 2017.01.01-től lesz kötelező, és alkalmazásuk a szivárgásvizsgálati időt duplázza minden kategóriában A 3kg súlyhatár alatt 2016. 12.31-ig nem lesz kötelező a szivárgásvizsgálat
Az új F-gáz törvény A HFC-k az EU területén gyártott és importált CO2 egyenértékben számolt összmennyiségének folyamatos csökkentése. A 2015-ös kiinduló évtől számítva 2030-ra 21%-ra szeretnék csökkenteni. A megvalósítás érdekében kvótarendszer kerül kialakításra EU szinten.
Az új F-gáz törvény Új berendezésekre vonatkozó forgalomba hozatali korlátozások:
Új hűtőközegek megjelenése Solstice™ HFO’s Current Product Non Flammable Mildly Flammable (ASHRAE A2L) Examples of Applications HFC-134a GWP=1430 Solstice yf GWP = 4 Auto A/C, Vending, Refrigerators Solstice ze GWP = 6 Chillers, CO2 Cascades Refrigerators R-123 GWP= 77 Solstice zd GWP <5 Centrifugal Chillers
Új hűtőközegek megjelenése Solstice™ HFO Blends Current Product Solstice™ N Series Reduced GWP Option Non Flammable (ASHRAE A1) Solstice™ L Series Lowest GWP Option Mildly Flammable (ASHRAE A2L) Examples of Applications HFC-134a GWP=1430 N-13 – GWP ~600 Chillers, Med-temp Refrigeration HCFC-22 GWP=1810 N-20 - GWP ~1000 L-20 - GWP <350 Stationary A/C, Refrigeration R-404A GWP=3922 N-40 - GWP~1300 L-40 - GWP < 300 Med and Low-Temp Refrigeration R-410A GWP=2088 L-41 - GWP <500 Stationary A/C Applications
R-1234yf – biztonsági adatlap részlet
? Köszönöm a figyelmet!