HOE ALTERNATIEVEN VOOR F-GASSEN BEOORDELEN?

Welke van de alternatieven het best geschikt is, is van een aantal factoren afhankelijk:

GWP < 150

Koelmiddelen met een GWP > 2.500 gaan er sowieso uit. Koelmiddelen met een GWP < 2.500 en > 150 zijn een goede tussenoplossing, maar aangeraden wordt om nieuwe koel­installaties te vullen met een koudemiddel met een GWP < 150. Dat zou de meest toekomstbestendige oplossing zijn.

DE VEILIGHEIDSCLASSIFICATIE

De veiligheidsclassificatie wordt met letters en cijfers aangeduid. De A of B duidt op de giftigheid:

• klasse A heeft een lage giftigheid (niet giftig bij concentraties < 400 ppm);
• klasse B heeft een hoge giftigheid (wel giftig bij concentraties < 400 ppm).

De 1, 2(L) en 3 verwijzen naar de brandbaarheid van het koudemiddel:

• klasse 1 is niet brandbaar;
• klasse 2L heeft een lage brandbaarheid;
• klasse 2 is brandbaar;
• klasse 3 heeft een hoge brandbaarheid.

Concreet wil dat zeggen dat een koudemiddel als propaan met een veiligheidsclassificatie van A3 weinig giftig, maar wel brandbaar is. Veel van de lagere GWP-oplossingen zijn koelmiddelen die in bepaalde condities brandbaar zijn. Dat heeft gevolgen voor de toepasbaarheid van het koudemiddel, want de koelmiddelvulling dient te gebeuren volgens de EN378-norm. Die norm legt restricties op aan de koelmiddel­inhoud. Met hoeveel koudemiddel een installatie mag worden gevuld hangt onder andere af van:

• de toegangscategorie van de installatie (is het een publieke of bewaakte toegang?);
• de locatieclassificatie van de installatie (is er een geventileerde behuizing?);
• de veiligheidsclassificatie van het koelmiddel.

De restricties van de EN378 hebben tot gevolg dat bepaalde koudemiddelen in som­mige situaties niet kunnen worden gebruikt.

DE TEMPERATUURGLIDE

Nieuw samengestelde koudemiddelen zijn veelal van de R400-familie. In het algemeen treedt bij alle koudemiddelen in de 400-reeks een temperatuurglide op. Die temperatuurglide wordt veroorzaakt doordat de afzonderlijke componenten van het koudemiddel verschillende kooktemperaturen hebben. In de praktijk betekent dat dat niet alle componenten tegelijkertijd volledig verdampen of condenseren. In de verdampingsfase kan het dat het ene component al is verdampt, terwijl de andere componenten verder blijven koken. Hierdoor stijgt de gemiddelde verdampingstemperatuur gestaag bij het doorlopen van het tweefasengebied (en is de temperatuur aan de ingang lager dan aan de uitgang van de verdamper). In de condensor, waarin het tweefasengebied in omgekeerde richting wordt doorlopen, geldt precies het tegenovergestelde. De temperatuur van het koudemiddel aan de ingang van een condensor is hoger dan aan de uitgang. Dat fenomeen (= temperatuurglide) vraagt om bijzondere aan­dacht bij het ontwerpen van verdampers (verdampers hebben een hoger verdampervermogen bij gebruik van koudemiddelen met een temperatuurglide) en condensors (condensors hebben een lager condensorvermogen als kou­demiddelen met temperatuurverschuiving worden gebruikt). Bij R404A is de temperatuurglide zo klein dat het koudemiddel bij het ont­werp als een zuivere stof wordt beschouwd. Dat is anders bij nieuwe synthetische mengsels zoals R407F, R448A of R449A. De grote temperatuurglide van deze koudemiddelen heeft wel een invloed op de keuze van verdampers en condensors.

EXTRA SELECTIEFACTOREN

Thermodynamische eigenschappen, zoals:

• hoog volumetrische koelcapaciteit: een groot volumetrisch rendement vertaalt zich in kleinere installatiecomponenten (bv. Laat toe om kleinvolumecompressoren te gebruiken);
• hoog koel- en verwarmingsvermogen bij laag energieverbruik;
• hoge kritische temperatuur: boven een bepaalde ‘kritische’ temperatuur bereikt een koudemiddel het transkritische gebied. In dit gebied is er geen sprake meer van een gescheiden vloeistof en gasfase;

Fysische/chemische eigenschappen, zoals:

• goede olie-oplosbaarheid: dat er wat van de smeerolie van de compressor in het koelcircuit terechtkomt, is onvermijdelijk. Als de olie oplosbaar is in het koudemiddel of omgekeerd, dan kan de olie gerecirculeerd en teruggevoerd uit de koelinstallatie. In geval van niet-oplosbaarheid zou een aanzienlijk deel van de olie achterblijven in het systeem;
• slechte wateroplosbaarheid: water in het koudemiddel en dus in het systeem kan aanleiding geven tot roestvorming;
• hoge warmte-overdrachtscoëfficient;
• lage viscositeit;
• inert en stabiel: het koudemiddel mag niet reageren met de componenten van de installatie en de chemische samenstelling mag niet veranderen over de tijd;
• lage werkdrukken: hoe hoger de druk in de installatie, hoe meer trillingen en hoe hoger de kans op lekkages;
• geen of geringe brandbaarheid, explosiviteit, giftigheid;
• eenvoudige lekdetectie.

De milieu-impact:

• geen ozonlaagafbrekend vermogen (ODP);
• lage GWP;
• lage TEWI: TEWI is de som van de directe en indirecte bijdragen van het koudemiddel aan het broeikaseffect.

De prijs en beschikbaarheid:

• lage prijs;
• hoge beschikbaarheid (bv. R134a is wereldwijd te verkrijgen).