Ochrona warstwy ozonowej w Unii Europejskiej

Ochrona warstwy ozonowej w Unii Europejskiej a chłodnictwo

Ochrona warstwy ozonowej w Unii Europejskiej od wielu lat wpływa na rozwój chłodnictwa i klimatyzacji. Kolejne ograniczenia wycofały z powszechnego stosowania substancje, które niszczą ozon stratosferyczny. Dotyczyło to przede wszystkim czynników z grup CFC i HCFC.

Obecnie trzeba jednak wyraźnie rozróżniać dwa problemy środowiskowe. Pierwszym jest niszczenie warstwy ozonowej. Drugim jest wpływ czynników chłodniczych na klimat.

To rozróżnienie ma znaczenie również dla właścicieli przemysłowych instalacji chłodniczych. Starszy chiller może zawierać czynnik wycofany ze stosowania. Nowsze urządzenie może natomiast pracować na HFC, który nie niszczy ozonu, ale podlega ograniczeniom ze względu na wysoki współczynnik GWP.

Dlaczego warstwa ozonowa wymaga ochrony?

Warstwa ozonowa znajduje się w stratosferze i pochłania znaczną część szkodliwego promieniowania ultrafioletowego. Jej osłabienie zwiększa ilość promieniowania UV docierającego do powierzchni Ziemi.

Problem nabrał dużego znaczenia w XX wieku. Naukowcy powiązali ubytek ozonu z emisją określonych związków zawierających chlor i brom. Wiele z nich stosowano wcześniej w chłodnictwie, klimatyzacji oraz produkcji pianek.

Międzynarodową odpowiedzią stał się Protokół montrealski. Unia Europejska wprowadziła dodatkowo własne regulacje dotyczące produkcji, stosowania, odzysku i niszczenia substancji zubożających warstwę ozonową.

Jakie czynniki chłodnicze niszczą warstwę ozonową?

Historycznie największe znaczenie w chłodnictwie miały związki CFC oraz HCFC. Zawarty w nich chlor może uczestniczyć w reakcjach prowadzących do niszczenia ozonu w stratosferze.

Do znanych czynników wykorzystywanych dawniej w urządzeniach chłodniczych należały między innymi:

• R12 należący do grupy CFC,
• R11 należący do grupy CFC,
• R22 należący do grupy HCFC.

Takie czynniki można nadal spotkać w bardzo starych urządzeniach lub instalacjach wycofywanych z eksploatacji. Nie oznacza to jednak, że można ponownie napełniać nimi układ lub traktować je tak samo jak współczesne czynniki chłodnicze.

Aktualne przepisy unijne określają zasady dotyczące substancji zubożających warstwę ozonową. Obejmują również odzysk oraz postępowanie z nimi podczas likwidacji urządzeń.

HFC nie niszczą warstwy ozonowej

To jedna z najważniejszych różnic, którą trzeba wyjaśnić. Czynniki z grupy HFC nie należą do substancji zubożających warstwę ozonową.

HFC zaczęły zastępować między innymi wycofywane CFC i HCFC. Nie zawierają chloru odpowiedzialnego za niszczenie ozonu stratosferycznego.

Nie oznacza to jednak, że ich stosowanie pozostaje obojętne dla środowiska. Wiele HFC ma wysoki współczynnik globalnego ocieplenia, czyli GWP. Z tego powodu Unia Europejska ogranicza ich stosowanie na podstawie przepisów dotyczących fluorowanych gazów cieplarnianych.

W chłodnictwie przemysłowym przez wiele lat stosowano między innymi R134a, R404A i R507A. W klimatyzacji rozpowszechnił się także R410A. Poszczególne czynniki mają różne wartości GWP, dlatego podlegają różnym ograniczeniom.

ODP i GWP to dwa różne parametry

Przy ocenie czynnika chłodniczego często pojawiają się dwa skróty: ODP i GWP. Nie można ich stosować zamiennie.

Co oznacza ODP?

ODP określa potencjał niszczenia warstwy ozonowej. Parametr dotyczy wpływu substancji na ozon stratosferyczny.

Czynniki CFC i HCFC mają potencjał niszczenia ozonu. Współczesne HFC nie mają takiego działania.

Co oznacza GWP?

GWP określa wpływ gazu na globalne ocieplenie w odniesieniu do dwutlenku węgla. Wysoka wartość oznacza większy potencjalny wpływ emisji danego gazu na klimat.

Dlatego czynnik może nie niszczyć warstwy ozonowej, a jednocześnie mieć wysoki GWP. Tak jest w przypadku wielu HFC.

Dwa unijne rozporządzenia, dwa różne problemy

W aktualnych przepisach Unii Europejskiej podział jest czytelny. Substancje zubożające warstwę ozonową reguluje rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2024/590.

Akt ten zastąpił wcześniejsze rozporządzenie nr 1005/2009. Obejmuje między innymi produkcję, obrót, wykorzystanie, odzysk i niszczenie substancji zubożających warstwę ozonową.

Drugim aktem jest rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2024/573. Dotyczy ono fluorowanych gazów cieplarnianych i zastąpiło wcześniejsze rozporządzenie nr 517/2014.

To właśnie w przepisach F-gaz znajdują się ograniczenia dotyczące HFC. Regulacje obejmują również wymagania związane z obsługą urządzeń, odzyskiem czynników, kontrolą emisji oraz stopniowym ograniczaniem stosowania określonych gazów.

Co nowe przepisy oznaczają dla chłodnictwa przemysłowego?

Zmiany prawne szczególnie mocno dotyczą urządzeń pracujących przez wiele lat. Chiller lub instalacja chłodnicza może technicznie działać poprawnie, ale zastosowany czynnik może ograniczać możliwości przyszłego serwisowania.

Przed planowaną naprawą trzeba więc ustalić:

• jaki czynnik chłodniczy znajduje się w urządzeniu,
• jaką ilość czynnika zawiera instalacja,
• jaki jest jego współczynnik GWP,
• czy dotyczą go ograniczenia serwisowe,
• czy czynnik będzie dostępny w kolejnych latach,
• czy istnieje technicznie uzasadniona możliwość modernizacji.

Taka analiza ma szczególne znaczenie przy większych agregatach wody lodowej. Koszt urządzenia i instalacji jest wysoki. Pochopna wymiana całego chillera nie zawsze będzie właściwym rozwiązaniem.

Czynniki o wysokim GWP pod coraz większą presją

Nowe przepisy F-gaz kontynuują ograniczanie stosowania czynników o wysokim wpływie na klimat. Dotyczy to zarówno wprowadzania nowych urządzeń na rynek, jak i określonych prac serwisowych.

Od 2025 roku obowiązują dalsze ograniczenia dotyczące stosowania fluorowanych gazów cieplarnianych o GWP wynoszącym co najmniej 2500 do serwisowania urządzeń chłodniczych. Przepisy przewidują przy tym określone wyjątki, między innymi dla gazów zregenerowanych lub pochodzących z recyklingu w odpowiednich zastosowaniach i okresach.

Dlatego właściciel starszej instalacji nie powinien oceniać jej wyłącznie na podstawie aktualnej sprawności. Znaczenie ma także przyszła dostępność czynnika oraz możliwość zgodnego z prawem serwisowania urządzenia.

Czy starszy chiller trzeba od razu wymieniać?

Nie. Sam wiek agregatu nie przesądza o konieczności wymiany. Najpierw potrzebna jest diagnostyka techniczna i analiza zastosowanego czynnika.

W zależności od konstrukcji urządzenia można rozważyć naprawę, modernizację albo wymianę wybranych podzespołów. W niektórych instalacjach możliwa jest zmiana czynnika. Każdy taki przypadek wymaga jednak osobnej oceny.

Nie istnieje uniwersalny zamiennik, który można wprowadzić do każdego układu bez dodatkowych zmian. Trzeba uwzględnić sprężarkę, olej, zawory, wymienniki, automatykę oraz wymagane parametry pracy.

W instalacjach przemysłowych trzeba również sprawdzić wpływ modernizacji na wydajność chłodniczą i bezpieczeństwo procesu.

CO2, amoniak i węglowodory jako czynniki chłodnicze

Ograniczanie F-gazów zwiększa znaczenie czynników o bardzo niskim wpływie na klimat. W chłodnictwie stosuje się między innymi dwutlenek węgla, amoniak oraz określone węglowodory.

Do najważniejszych należą:

• R744, czyli dwutlenek węgla CO2,
• R717, czyli amoniak NH3,
• R290, czyli propan.

Każdy z tych czynników ma jednak własne wymagania techniczne i bezpieczeństwa. CO2 pracuje przy innych ciśnieniach niż typowe instalacje HFC. Amoniak jest toksyczny, a propan jest palny.

Nie można więc sprowadzać modernizacji do prostego zastąpienia jednego czynnika drugim. Konstrukcja instalacji musi odpowiadać właściwościom wybranego medium.

HFO i nowe mieszaniny w chłodnictwie

Drugim kierunkiem rozwoju są czynniki HFO oraz mieszaniny zawierające HFO. W wielu przypadkach oferują niższy współczynnik GWP niż starsze HFC.

Także tutaj nie można jednak wybierać czynnika wyłącznie na podstawie jednej wartości. Znaczenie mają temperatura pracy, wydajność urządzenia, klasa bezpieczeństwa, palność oraz wymagania producenta sprężarki i pozostałych elementów instalacji.

Przy modernizacji starszego chillera potrzebna jest więc analiza całego układu chłodniczego.

Odzysk czynnika podczas naprawy i likwidacji urządzenia

Zużytego lub wycofywanego czynnika chłodniczego nie można po prostu uwolnić do atmosfery. Podczas serwisowania, modernizacji albo likwidacji urządzenia należy przeprowadzić prawidłowy odzysk.

Dotyczy to zarówno fluorowanych gazów cieplarnianych, jak i substancji zubożających warstwę ozonową znajdujących się w starych instalacjach.

Serwis powinien najpierw zidentyfikować czynnik. Następnie trzeba odzyskać go do odpowiedniego zbiornika i postępować zgodnie z wymaganiami dotyczącymi dalszego zagospodarowania.

Ma to szczególne znaczenie przy demontażu starszych agregatów chłodniczych. W obiegu może znajdować się znaczna ilość czynnika.

Modernizacja instalacji powinna wynikać z analizy technicznej

Zmiany przepisów nie oznaczają, że każdą starszą instalację trzeba od razu wymienić. Pokazują jednak, że decyzje serwisowe trzeba podejmować z odpowiednim wyprzedzeniem.

W chłodnictwie przemysłowym awaria może zatrzymać produkcję. Problem z dostępnością czynnika może więc mieć bezpośrednie konsekwencje dla zakładu.

Przed modernizacją należy sprawdzić stan sprężarek, wymienników, automatyki i armatury. Trzeba także ocenić szczelność instalacji oraz rzeczywiste zapotrzebowanie na chłód.

Dopiero na tej podstawie można porównać dalszy serwis urządzenia z retrofittem lub wymianą agregatu.

Ochrona ozonu i ograniczanie emisji F-gazów to nie to samo

Ochrona warstwy ozonowej w Unii Europejskiej doprowadziła do wycofania wielu substancji CFC i HCFC. Nie należy jednak przypisywać tego samego działania wszystkim późniejszym czynnikom chłodniczym.

HFC nie niszczą warstwy ozonowej. Ich ograniczanie wynika przede wszystkim z wpływu na klimat. Dlatego przy ocenie czynnika trzeba oddzielić ODP od GWP.

Właściciele przemysłowych instalacji chłodniczych powinni znać rodzaj zastosowanego czynnika. Szczególnie ważne jest to przy starszych chillerach oraz dużych układach zawierających znaczną ilość medium.

Regularna diagnostyka pozwala zaplanować naprawę lub modernizację przed wystąpieniem awarii. Pozwala również ocenić, czy dalsza eksploatacja urządzenia pozostanie technicznie i ekonomicznie uzasadniona.

Najczęściej zadawane pytania

Czy HFC niszczą warstwę ozonową?

Nie. HFC wprowadzono między innymi jako zamienniki substancji CFC i HCFC. Nie wykazują potencjału niszczenia warstwy ozonowej. Wiele z nich ma jednak wysoki współczynnik GWP, dlatego podlegają regulacjom dotyczącym fluorowanych gazów cieplarnianych.

Czy R22 można nadal stosować w chłodnictwie?

R22 należy do grupy HCFC i jest substancją zubożającą warstwę ozonową. W Unii Europejskiej jego stosowanie zostało wycofane. Przy urządzeniach nadal zawierających R22 trzeba uwzględnić obowiązujące zasady odzysku i postępowania ze starym czynnikiem.

Czy każdy chiller na starszy czynnik trzeba wymienić?

Nie. Najpierw trzeba ocenić stan techniczny urządzenia, zastosowany czynnik oraz możliwość dalszego serwisowania. W zależności od konstrukcji rozwiązaniem może być naprawa, modernizacja, retrofit albo wymiana agregatu.

Jaka jest różnica między ODP a GWP?

ODP określa potencjał niszczenia warstwy ozonowej. GWP opisuje wpływ gazu na globalne ocieplenie w odniesieniu do dwutlenku węgla. Są to dwa różne parametry środowiskowe.