Przegląd
Czynniki chłodnicze A2L i A3 wymagają kontroli źródeł zapłonu, napełnienia czynnikiem chłodniczym i wycieków. Unijny certyfikat A1 obejmuje F-gazy i węglowodory przy dowolnej wielkości napełnienia; nadal obowiązują ograniczenia bezpieczeństwa instalacji.
Palność i klasy bezpieczeństwa
- Toksyczność: A oznacza niższą toksyczność; B oznacza wyższą toksyczność.
- Palność: 1 oznacza brak rozprzestrzeniania się płomienia; 2L oznacza umiarkowaną palność, z maksymalną prędkością spalania ≤10 cm/s; 2 oznacza palność; 3 oznacza łatwopalność.
- Przykłady: R-32, R-1234yf i R-1234ze(E) należą do klasy A2L. R-290 i R-600a należą do klasy A3. R-744 należy do klasy A1; R-717 do klasy B2L.
Zapłon wymaga paliwa, tlenu i źródła zapłonu, przy stężeniu między dolną a górną granicą palności (LFL i UFL). Powyżej UFL mieszanina jest zbyt bogata w paliwo; rozcieńczenie może sprawić, że stanie się palna. Temperatura samozapłonu R-290 wynosi około 470 °C.
Limity napełnienia według EN 378
W załączniku C do EN 378-1 tabela C.2 dotyczy palności, a tabela C.1 toksyczności. Wybierz odpowiedni przypadek na podstawie czynnika chłodniczego, kategorii dostępu, lokalizacji urządzeń i zastosowania.
- Dostęp: A obejmuje ogólnodostępne sale sprzedaży supermarketów; B obejmuje biura z ograniczoną liczbą użytkowników mających pewną wiedzę o bezpieczeństwie; C dopuszcza wyłącznie osoby upoważnione.
- Lokalizacja: I oznacza umieszczenie wszystkich urządzeń mechanicznych w przestrzeni przebywania ludzi; II oznacza umieszczenie sprężarek na zewnątrz lub w maszynowni; III oznacza umieszczenie tam wszystkich urządzeń chłodniczych; IV oznacza zastosowanie obudowy wentylowanej.
Gdy obowiązuje wzór M = 0,2 × LFL × objętość pomieszczenia:
- R-290: 4 × 3 × 2,5 = 30 m³; 0,2 × 0,038 × 30 = 0,228 kg.
- R-600a: minimalna objętość dla 150 g wynosi 0,150 ÷ (0,2 × 0,043) = 17,4 m³.
Dla odpowiedniego przypadku klimatyzacji komfortu z czynnikiem A2L stosuje się wzór M = 2,5 × LFL^1,25 × h × √A. Podaj LFL w kg/m³, wysokość h w metrach, a powierzchnię podłogi A w m². Standardowe wysokości montażu wynoszą: przy podłodze 0,6 m, na ścianie 1,8 m i pod sufitem 2,2 m.
Dla R-32 w pomieszczeniu o powierzchni 25 m², przy montażu na ścianie: 2,5 × 0,2285 × 1,8 × 5 ≈ 5,1 kg. Sprawdź obowiązujący bezwzględny limit; w tym przypadku wynosi on około 12 kg.
Wyższy montaż zwiększa tak obliczone dopuszczalne napełnienie. GWP go nie zwiększa. Wykrywanie wycieków, alarmy, zawory odcinające i wentylacja mogą umożliwiać większe napełnienia na określonych warunkach. Te wzory nie stanowią uniwersalnej podstawy do określania dopuszczalnego napełnienia.
W przypadku R-744 (CO₂) w przestrzeni przebywania ludzi limit wynika natomiast z toksyczności: M = ATEL/ODL × objętość pomieszczenia, gdzie ATEL/ODL dla R-744 wynosi 0,072 kg/m³.
Projektowanie instalacji na węglowodory
Najpierw wyznacz strefę zagrożenia na podstawie realistycznego scenariusza wycieku. Następnie zidentyfikuj źródła zapłonu. Rozwiązania projektowe obejmują zmianę lokalizacji, zastosowanie odpowiednich urządzeń zamiennych, stały przepływ powietrza lub obudowy ochronne. W małych instalacjach obudowy są często kosztowne i trudne do zastosowania.
Próby z symulacją wycieku wymagają kompetentnego personelu i muszą odzwierciedlać najgorszy przypadek: wentylatory, które wyłączają się cyklicznie, muszą być wyłączone podczas próby.
R-290 i R-1270 przypominają R-404A pod względem ciśnienia i wydajności chłodniczej; urządzenia elektryczne muszą być odpowiednio przystosowane do atmosfer palnych. Przy tej samej wydajności chłodniczej R-600a wymaga większej wydajności objętościowej sprężarki niż R-134a, przy podobnej wielkości silnika.
Bezpieczne procedury serwisowe
- Przygotowanie: oceń ryzyko, kontroluj źródła zapłonu, zapewnij wentylację i ciągłe monitorowanie. Wybierz odpowiednie narzędzia, sprzęt do odzysku i środki ochrony.
- Przed rozlutowywaniem: odzyskaj czynnik zarówno po stronie wysokiego, jak i niskiego ciśnienia, aż do uzyskania próżni. Wprowadź suchy azot wolny od tlenu do ciśnienia około 0,1 bar g, a następnie podłącz przewód odpowietrzający otwarty do atmosfery. Nigdy nie używaj tlenu ani sprężonego powietrza.
- Ponowne lutowanie twarde: utrzymuj przepływ azotu przy otwartym króćcu serwisowym, zapewnij wentylację i ciągłe wykrywanie wycieków.
- Wymiana: stosuj urządzenia elektryczne i sprężarki tego samego typu i o tych samych parametrach; przywróć szczelność obudów. Nie zmieniaj lokalizacji ani nie modyfikuj podzespołów.
- Napełnianie: używaj wyłącznie wskazanego gazu o jakości wymaganej dla czynników chłodniczych. Nigdy nie używaj LPG ani nie mieszaj czynników chłodniczych. Odważ napełnienie określone przez producenta; typowa tolerancja napełnienia krytycznego wynosi ±5%.
Oznakowanie
Oznacz palną zawartość na butlach do odzysku. Zgodnie z art. 12 rozporządzenia (UE) 2024/573 etykiety F-gazów podają informację o obecności F-gazu, jego oznaczenie, masę, ekwiwalent CO2 i GWP. Etykiety muszą być czytelne, nieusuwalne i umieszczone obok króćców serwisowych lub na częściach zawierających gaz. Zaktualizuj je po zmianie czynnika chłodniczego.
Próba szczelności
Użyj sprayu do wykrywania nieszczelności lub odpowiedniego detektora gazów palnych. Standardowe detektory mogą iskrzyć lub mieć niewystarczającą czułość. Jeśli nie uda się wykryć wycieku, odzyskaj czynnik i przeprowadź próbę szczelności azotem, ewentualnie z użyciem odpowiedniej mieszaniny z helem lub wodorem jako gazem śladowym. Po naprawie przeprowadź próbę, wykonaj próżniowanie, ponownie napełnij instalację i sprawdź, czy nie ma wycieków.
Wskazówka egzaminacyjna: Próba utrzymania próżni nie pozwala zlokalizować wycieku. Nie uzupełniaj czynnika w nieszczelnej instalacji.
