לאור ההפסקה העולמית של חומרי קירור גבוהים ב-GWP, דייב ריצ'רדס, ראש המכירות בבריטניה בספקית הקירור Climalife, בוחן את האפשרויות השונות הזמינות לצ'ילרים HVAC.
ישנם סוגים רבים ושונים של צ'ילרים, אולם מבחינת חומר הקירור ניתן לפצל אותם לשלושה סוגים: לחץ נמוך, בינוני וגבוה.
בעוד שהחקיקה מניעה ומשפיעה על בחירת חומר הקירור, מנקודת מבט אירופית, חקיקת ה-F-gas לא יישמה איסורים כלשהם ליישומי צ'ילרים מכיוון שהם לא השתמשו בקירור עם GWP >2500. עם זאת, הפחתת גז ה-F האירופי והפחתות דומות במסגרת תיקון קיגאלי העולמי ישפיעו עמוקות על בחירת הקירור המשמש בצ'ילרים חדשים בשנים הקרובות.
פרסום
מקררי קירור בלחץ נמוך
היסטורית, אלה השתמשו במקור ב-CFC R11 שהוחלף בדרגת הבטיחות B1 HCFC R123, אך חקיקה פירושה שסוג זה של מקררים ירד בשימוש, אם כי R245fa שאינו מדלדל אוזון שימש בציוד מסוים. לאחרונה החלו הצ'ילרים הללו לעשות קאמבק עם שימוש ב-GWP נמוך מאוד R1233zd (GWP 4.5), קירור A1 רכיב יחיד בדרגת בטיחות לשימוש בציוד חדש ו-R514A (GWP 7), קירור אזאוטרופי בדרגת בטיחות B1 תַעֲרוֹבֶת. ניתן להשתמש ב-R514A הן בציוד חדש והן כתיקון לא מדלדל אוזון בצ'ילרים קיימים מסוג R123.
צ'ילרים בלחץ בינוני
מגזר זה נשלט על ידי R134a מאז שהוצג בתחילת שנות ה-90 כתחליף ל-CFC R12. נעשה שימוש נרחב ב-R134a ביישומי צ'ילרים, בעיקר בקצה הגדול יותר של שוק הצ'ילרים, כאשר יצרני ציוד עדיין מציעים מגוון ציוד עם R134a כאופציה העיקרית.
בעוד ל-R134a יש GWP של 1430 ואינו כפוף לאיסורים נוכחיים באיחוד האירופי, יש כבר חלופות GWP נמוכות יותר זמינות. רבים מהיצרנים המובילים של צ'ילרים מייצרים מגוון של צ'ילרים מקוררי אוויר, מקוררים במים ומרוחקים, בעלי מגוון רחב של יכולות קירור מ-20 קילוואט עד 2 מגה-וואט, לרוב יש כיום אפשרויות GWP נמוכות יותר.
R513A, חומר קירור לא דליק עם GWP של 631, אומץ במהירות על ידי מספר יצרנים וניתן להשתמש בו בקלות לחידוש מערכות R134a, עם יכולת קירור וביצועים דומים מאוד.
R1234ze, HFO רכיב יחיד עם GWP של 7, זמין מאז 2012 לשימוש בציוד חדש. הוא אמנם מתאים ליישומים שבהם נעשה שימוש בעבר ב-R134a, אך הוא אינו מתאים כתיקון לאחור בגלל יכולת הקירור הנמוכה שלו. כמו כן, בעוד שהוא מציע יעילות אנרגטית טובה יותר מ-R134a, הוא מסווג כ-A2L תחת תקני ASHRAE 34 ו-ISO 817.
R515B היה תערובת חדשה שהוצגה לשוק בשנת 2020. בעיקר R1234ze(E), עם תוספת של כמות קטנה בלבד (8.9%) של R227ea, הוא תואר כגרסה A1 (לא דליק) של R1234ze עם כמעט מאפייני ביצועים זהים. יש לו GWP של 293 והוא מיועד לשימוש בציוד חדש. שוב, זו לא אפשרות שיפוץ עבור R134a מכיוון שההבדל בקיבולת גדול מדי עבור רוב היישומים.
R1234yf כבר נמצא בשימוש נרחב בתחום הרכב והוא HFO נוסף של רכיב יחיד עם GWP נמוך מאוד (4) ולכן יכול להיחשב כקרר בר קיימא לטווח ארוך.
חלק מאופציות הצ'ילרים זמינות לשימוש עם R1234yf שמבחינת ביצועים קרוב מאוד ל-R134a. זהו חומר קירור דליקות נמוך יותר A2L המתאים באופן אידיאלי לשימוש בציוד חדש.
על פי הוראת ציוד הלחץ (PED) R1234yf נמצא בקבוצת בטיחות נוזלים 1. למרות שיתכן ושינוי מחודש מ-R134a אפשרי, יש לשקול היטב כל שינוי בסיווג ה-PED של הציוד, כמו גם הגבלות גודל טעינה מ-EN 378 והערכת סיכונים מתאימה יידרש, אשר לוקח בחשבון כל אפשרות של היווצרות של אזורים דליקים.
גם R1234ze וגם R1234yf לא נמצאים תחת הפחתת גז F-F, כלומר הם מספקים פתרון בלתי מוגבל, שכן ההחלפה מתהדקת על קירור GWP גבוה יותר בשנים הבאות.
צ'ילרים בלחץ גבוה
במהלך 15 השנים האחרונות השימוש ב-R410A בצ'ילרים גדל באופן משמעותי, אולם עם GWP של 2088, הוא אינו בר קיימא בציוד חדש מכיוון שההשפעה של הפחתת הגז F-gas מצטמצמת. המתמודדים המובילים הם כיום R454B ו-R32, כולם חומרי קירור מסווגים A2L. למרות שחלקם בוחנים את האפשרויות של חומרי הקירור בלחץ בינוני שהוזכרו לעיל.
נראה כי R454B עם GWP של 466 מוביל כיום את הדרך עם מספר יצרנים מכיוון שהוא התאמה קרובה ל-R410A מבחינת ביצועים ומאפיינים תפעוליים ובעל ה-GWP הנמוך ביותר. אנו רואים מספר גדל והולך של יצרני צ'ילרים שמעמידים את האפשרות הזו לרשות השוק.
R32 עם GWP של 675 ראה צמיחה מהירה כתחליף ל-R410A במערכות AC מפוצלות ועכשיו אנחנו מתחילים לראות כמה צ'ילרים יוצאים לשוק עם R32. המאפיינים של R32 הביאו לכך שיצרני הציוד עשויים להידרש לתכנון מחדש של ציוד נוסף.
פרסום
חומרי קירור נוספים ראויים לציון הם R290 (פרופאן) ו-R717 (אמוניה). חלק מהיצרנים מציעים מערכות HVAC המשתמשות ב-R290, אך הדרישות לשימוש בקרור A3 דליק מאוד יכולות להיות קצת יותר מגבילות מאשר שימוש באפשרות נמוכה יותר או לא דליקה.
בעוד EN 378 אינו מגביל את גדלי הטעינה אם המערכת נמצאת באוויר הפתוח, נדרשת הערכת סיכונים מתאימה תוך התחשבות בהיווצרות פוטנציאלית של אזורים דליקים וסביר להניח שתהיה מגבילה משמעותית משימוש באפשרות דליקות נמוכה יותר.
השימוש ב-R717 נפוץ בצ'ילרים תעשייתיים שבהם ניתן לנהל בקלות רבה יותר את הרעילות והדליקות, אך לעתים נדירות נראה ליישומי HVAC כלליים.
הספיגה של קירור דליק במדינות מסוימות מושפעת מתקנות הבנייה, אך הצ'ילרים לרוב מותקנים על הגג, מה שהופך את השימוש בקרור A2L נמוך במעט GWP.
מסתכלים אל העתיד
החלפת נוזל הקירור המשמש בצ'ילרים אינו תמיד תהליך מהיר שכן עליו לעמוד במגוון קריטריונים, כגון הפעלה בלחץ ובטמפרטורה הרצויים, לספק את רמות הקירור הנכונות ולהיות חסכוני יותר באנרגיה מקודמיו.
צ'ילרים חדשים המותקנים כעת צריכים להיות ברי קיימא לאורך החיים שלהם, שיכול להיות בין 20 ל-30 שנה, לכן חשוב לבחור בצ'ילר שמשתמש בקרור בר קיימא. יצרני הצ'ילרים צועדים במהירות בכיוון הנכון וכבר עומדות לרשותם מספר אפשרויות GWP נמוכות כדי להיות מסוגלים לעמוד בהגבלות שיוצרת חקיקת גז F. ישנם יצרנים מובילים רבים שהוציאו או משחררים ציוד בעל ביצועים גבוהים, חסכוני באנרגיה וחסכוני עם שימוש בקירור GWP נמוך. אלה מציעים פתרון לטווח ארוך על מנת להוכיח עתיד מערכת מיזוג אוויר של בניינים ולנקוט צעדים לקראת התמודדות עם הנושא הדחוף של שינויי אקלים.
