CHILLVENTA 2008 – návrat k přírodním chladivům?

V říjnu se v Norimberku konal mezinárodní veletrh Chillventa 2008 – veletrh chlazení, klimatizace, vzduchotechniky a tepelných čerpadel, a celkem 830 vystavovatelů zaplnilo svými expozicemi značnou plochu výstaviště. Norimberk se tak na několik dní stal hlavním městem evropského chlazení. Veletrh zdůraznil a potvrdil několik hlavních trendů, podle kterých se vyvíjí, vyrábí a dodávají tyto technologie. V současné době se u nás, ale i v Evropě používají v chladicích a klimatizačních zařízeních chladiva typu HFC a starší typu HCFC. Mezi tyto starší patří známé R 22, které se považuje za látku nebezpečnou ozónové vrstvě Země. Nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 2037/200 ze dne 29. června 2000 zakazuje od 1. ledna 2010 používat nově vyrobené hydrochlorfluoruhlovodíky při údržbě a obsluze chladicích a klimatizačních zařízení. Veškeré hydrochlorfluoruhlovodíky jsou zakázány od 1. ledna 2015. Česká legislativa na to reaguje v zákoně č. 86/2002 SB., o ochraně ovzduší ve znění pozdějších předpisů povinnou kontrolou jednou ročně u pevně instalovaných zařízení s náplní chladiva nad 3 kg zda nedochází k únikům. Ostatní chladiva typu HFC, kam patří chladiva plněná zejména do novějších zařízení jako je R 134a, R 404a, R 407c, R 410a, R507 apod. zařadilo Nařízení Evropského parlametu a Rady č. 842/2006 ze dne 17. května 2006 do látek majících vliv na globální oteplování Země. Naše legislativa na to reaguje snahou o omezování úniků těchto látek, která je vyjádřena povinností provádět kontroly těsnosti certifikovanými pracovníky, přičemž četnost kontrol je dána podle velikostí náplně chladiva jednou za rok až jednou za tři měsíce. Zkušenosti z průmyslové energetiky říkají, že většina podniků tyto kontroly zatím nebere příliš vážně a nekoná je, přestože zato mohou orgány MŽP ukládat značné pokuty. Navíc budeme mít řadu problémů s náhradou dosud používaného chladiva R 22, které patří do skupiny HCFC, jež se používá u řady průmyslových chladicích zařízení, přičemž tzv. retrofity budou znamenat výměnu chladiva, oleje v kompresoru a případně kompresoru, přičemž náklady na retrofit se mohou blížit ceně nového zařízení. Proto jedním z hlavních trendů, což ukázal veletrh, je ústup od chladiv typu HFC, které podle výše uvedeného nařízení evropského parlametu a rady patří mezi látky mající vliv na globální oteplování. V současné době je nimi naplněna většina chladicích zařízení vyráběných a provozovaných v České republice, ale i dalších státech EU. Prakticky jedinou možností je návrat k přírodním chladivům, čili těm, která se vyskytují v přírodě, nemají vliv na ozonovou vrstvu a nezpůsobují oteplování. V technologii chlazení se prakticky od začátku vývoje používal čpavek NH3 s označením R 717, který se dodnes aplikuje v průmyslovém chlazení (pivovary, mlékárny, masný průmysl, zimní stadiony) a který zažívá v současné době renesanci. Dalším přírodním chladivem je oxid uhličitý CO2 označení R 744, nyní se nasazuje u nově konstruovaných zařízení. Na veletrhu byla vystavena řada komponentů (kompresory, výměníky tepla, elektronicky řízené expanzní ventily a další prvky chladivového okruhu, ale i prvky měření a regulace pro tyto systémy) pro nově v budoucnu používaná chladiva. Dále jsme viděli řadu finálních výrobků známých i méně známých firem (kondenzační, kompresorové jednotky a chladiče vody, tepelná čerpadla apod.) používající moderní chladiva. Splnění ekologických požadavků a ústup od klasických chladiv znamená vyvinout, konstruovat a vyrobit komponenty s vyšším pracovním přetlakem, použití CO2 R 744 znamená výrazně vyšší výtlačný tlak kompresoru a pracovní tlak v okruhu. Firma GEA vystavovala pájený deskový výměník s pracovním přetlakem 45 barů pro použití jako kondenzátor chladivového okruhu. Španělská firma Ramonizcaino prezentovala řadu chladičů vody - chillerů - s chladivem čpavek NH3 s rozsahem výkonů 100 až 3000 kW. Spotřeba elektrické energie klimatizačních a chladicích zařízení instalovaných v Evropě, ale i České republice stoupá, proto dalším trendem, který bylo možné na veletrhu sledovat, je snaha výrobců chladicích zařízení zejména kompresorových chladičů vody – chillerů o maximální efektivnost provozu těchto jednotek. Výrobci uvádí efektivnost provozu svých jednotek koeficientem EER - energy efficiency ratio, což je poměr mezi chladicím výkonem a elektrickým příkonem, tento poměr závisí na vypařovací a kondenzační teplotě, použitém chladivu, druhu kompresoru apod. V průběhu ročního provozu zařízení například pro klimatizaci se mění poměry a výsledný koeficient se také mění. Proto evropská certifikační organizace EUROVENT (www.eurovent-certification.com) definovala podmínky hodnocení a v současné době je většina těchto výrobků otestována autorizovanými zkušebnami a na webových stránkách vyhodnocena koeficientem ESSER – european seasonal energy efficiency ratio. Tímto koeficientem jsou sjednoceny podmínky hodnocení v průběhu celého ročního období a je tak nastavena jednotná laťka pro hodnocení. V Norimberku byla většina kompresorových chladičů vodychillerů označena hodnotou parametru ESEER. Tepelná čerpadla vystavovalo několik známých výrobců, rovněž i u nich byla vidět snaha o maximální efektivnost provozu a co nejvyšší parametr COP. Tento parametr se daří splnit použitím nejmodernějších technologií tzv. scroll kompresorů, kde má velmi významnou pozici firma Copeland a EMERSON. Dalším přínosem ke zvýšení efektivnosti výroby chladu je absorpční chlazení, na veletrhu tento segment chlazení zastupovala řada firem, ze kterých bych uvedl lídra absorpčního chlazení malých a středních výkonů firmu YAZAKI a německou firmu Solarctic. Absorpční chlazení přemění teplo, které je možné získat ze solárních kolektorů, z kombinované výroby tepla a elektřiny a odpadní teplo z technologických procesů relativně nízkých parametrů (80 až 90 °C), na chlazenou vodu s parametry 7/12 °C vhodnou pro klimatizaci. Zařízení je relativně jednoduché, téměř bez nároku na elektrickou energii, ovšem s vysokým podílem know-how. V České republice se již vyskytují aplikace absorpčního chlazení, např. pro klimatizaci hotelů v Praze, absorpční chladič je zásobován teplem z panelů solárních kolektorů. Další aplikace absorpčního chlazení jsou nainstalovány na několika pekárnách, kde je zdrojem odpadní teplo z technologie. Pravděpodobně největší aplikace absorpčního chlazení je na letišti Barajas v Madridu, kde jsou letištní prostory chlazeny z absorpčního chlazení, teplo je dodáváno z kogeneračních jednotek distribuované výroby tepla a elektřiny. Ze zajímavých technologií vystavených na veletrhu je třeba uvést chladivový kompresor s jedním šroubovým elementem - šroubem a pomocným rotorem, takto řešený šroubový kompresor používá například firma McQuay, dalším zajímavým exponátem byl chladivový turbokompresor, respektive oběžné kolo turbokompresoru výkonu 1,8 MW firmy Elliott apod. Řada špičkových exponátů používala moderní systémy regulace výkonu VRV a VRF, které zvyšují užitné vlastnosti a komfort. Italská firma SCM vystavovala novinku: pokročilý chladicí systém pro malé supermarkety, který využívá chladivo CO2 jako sekundární médium, jako primární médium s velmi malou náplní je použito chladivo R 134a, snahou je opět minimalizovat náplň chladiva typu HFC. Firma Omega představila technologii Pillow Plate pro výměníky tepla s laserem svařovanými teplosměnnými plochami, firma LU-VE uvedla suché chladiče se skrápěním technologie Dry&Spray, tato technologie snižuje spotřebu vody při srovnatelném efektu jako má hybridní chladič. Firma TESTO vystavovala řadu měřicích přístrojů a analyzátorů pro servis chladicí techniky. Z oblasti vzduchotechniky je třeba uvést jednotku Adia- Vent firmy Hoval, která je určena pro chlazení velkých hal s průtokem 6000 m3/h, jednotka využívá pro chlazení adiabatické odpařování vody a dosahuje o 20 % vyšší výkon než srovnatelné chladicí systémy. Z českých vystavovatelů se na veletrhu určitě neztratila firma PŘÍ- HODA, která vyrábí a dodává textilní distribuční systémy vzduchu, firma JDK Nymburk a SINOP CB, se svými chladicími jednotkami. Kovodružstvo Strážov na Šumavě vystavovalo ventilátory pro vzduchotechniku. Příští CHILLVENTA 2010 se koná v polovině října 2010 opět na výstavišti v Norimberku. Ing. František Koukal