Τα ψυκτικά μέσα χρησιμοποιούνται σε συστήματα ψύξης και κλιματισμού, προκειμένου να απορροφούν και να αποβάλλουν θερμότητα από αυτά τα μέσα, το R290 χαρακτηρίζεται από αυξημένη ενεργειακή απόδοση και χαμηλό περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Του κ. Αλέξιου Βουρλιά*
Τα ψυκτικά ρευστά (ή ψυκτικά μέσα) αποτελούν αναπόσπαστο στοιχείο των συστημάτων ψύξης και κλιματισμού, καθώς επηρεάζουν άμεσα την ενεργειακή απόδοση και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Με την αυξανόμενη απαγόρευση των υδροφθορανθράκων (Hydrofluorocarbons [HFC]) λόγω του υψηλού δυναμικού συμβολής τους στο φαινόμενο του θερμοκηπίου (Global Warming Potential [GWP]), κρίνεται απαραίτητη η χρήση φυσικών ψυκτικών μέσων όπως είναι το R290 (προπάνιο).
Το R290 είναι ένα εξαιρετικά αποδοτικό ψυκτικό μέσο, με χαμηλό GWP (<3) και μηδενικό δυναμικό καταστροφής του όζοντος (Ozone Depletion Potential [ODP]), κάτι που το καθιστά βιώσιμη λύση για εμπορικές και βιομηχανικές εφαρμογές.
Ωστόσο, η εύφλεκτη φύση του επιβάλλει συγκεκριμένες τεχνικές απαιτήσεις όσον αφορά το σχεδιασμό των συστημάτων, την εγκατάσταση, τη συντήρηση και την εκπαίδευση των τεχνικών.
Ορισμένα ψυκτικά μέσα, όπως η αμμωνία (NH3) και το διοξείδιο του θείου (SO2), είναι τοξικά σε υψηλές συγκεντρώσεις και η εισπνοή τους μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό στα μάτια, στο δέρμα και στο αναπνευστικό σύστημα. Επίσης, ορισμένα ψυκτικά όπως οι υδρογονάνθρακες (π.χ. προπάνιο, ισοβουτάνιο), είναι εύφλεκτα και μπορεί να προκαλέσουν πυρκαγιά ή έκρηξη, και θα πρέπει να χρησιμοποιούνται με προσοχή και σε καλά αεριζόμενους χώρους.
Τα ψυκτικά ρευστά είναι υπό υψηλή πίεση και, αν διαρρεύσουν, μπορεί να προκαλέσουν σοβαρά εγκαύματα λόγω ψύξης (κρυοπαγήματα).
Πολλά ψυκτικά μέσα που χρησιμοποιούνταν παλιότερα, όπως οι χλωροφθοράνθρακες (CFC) και οι υδροχλωροφθοράνθρακες (HCFC), καταστρέφουν το στρώμα του όζοντος, ενώ τα σύγχρονα φθοριούχα αέρια (HFC) , αν και δεν καταστρέφουν το όζον, ωστόσο συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Ιδιότητες του R290
Το R290 είναι ένας καθαρός υδρογονάνθρακας με χημική σύνθεση C3H8 (καθαρό προπάνιο), και ξεχωρίζει από τους υδροφθοράνθρακες (HFC) για την καλύτερη μεταφορά θερμότητας και την υψηλή λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης.
Χρησιμοποιεί ελάχιστο φορτίο ψυκτικού και έχει χαμηλότερη απαιτούμενη ποσότητα πλήρωσης σε σχέση με το R134a και το R404A.
Το εν λόγω ψυκτικό μέσο έχει παρόμοια πίεση λειτουργίας με το ψυκτικό R22, και είναι το πλέον κατάλληλο για αντικαταστάσεις σε υπάρχοντα συστήματα. Επίσης είναι συμβατό με τα περισσότερα έλαια συμπιεστών (POE, AB), είναι εύφλεκτο (κατηγορία Α3 κατά ISO 817) και απαιτεί ειδικές προδιαγραφές ασφαλείας και ελεγχόμενες διαδικασίες εγκατάστασης και συντήρησης.
Εφαρμογές του R290
Το R290 συνδυάζει υψηλή απόδοση με μειωμένο περιβαλλοντικό αποτύπωμα, και για αυτό τον λόγο ενδείκνυται για πολλές εφαρμογές ψύξης και κλιματισμού, όπως είναι οι εξής:
-Οικιακή και εμπορική ψύξη (ψυγεία και καταψύκτες χαμηλού και μεσαίου όγκου, βιτρίνες ψύξης και καταψύκτες σε υπεραγορές και παγομηχανές).
-Κλιματισμός και αντλίες θερμότητας (ερκοντίσιον, αντλίες θερμότητας οικιακής και εμπορικής χρήσης και συστήματα μεταβλητής ροής ψυκτικού υγρού [Variable Refrigerant Flow – VRF] μικρής κλίμακας).
-Βιομηχανική ψύξη (θάλαμοι κατάψυξης και ψύξης, ψυκτικοί κύκλοι για εξοπλισμό επεξεργασίας τροφίμων)
Μέτρα ασφαλείας
Λόγω της εύφλεκτης φύσης του R290, απαιτούνται αυστηρά μέτρα ασφάλειας, ιδίως κατά τις διαδικασίες εγκατάστασης και συντήρησης. Συγκεκριμένα, πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικά σχεδιασμένοι συμπιεστές, εξατμιστές και συμπυκνωτές, καθώς και συστήματα ανίχνευσης διαρροών και αερισμού για βιομηχανικές εφαρμογές.
Επιπλέον, η μέγιστη επιτρεπόμενη ποσότητα πλήρωσης πρέπει να συμμορφώνεται με τα πρότυπα ISO 5149 και EN 378. Επίσης, για την αποφυγή κινδύνων ανάφλεξης, απαιτείται:
Χρήση ηλεκτρολογικού εξοπλισμού με προστασία για εκρηκτική ατμόσφαιρα (Atmosphere Explosive [AT.EX.]) όπου είναι αναγκαίο.
Αντικατάσταση των κλασικών ρελέ με στερεάς κατάστασης (solid-state relays).
Χρήση αντιεκρηκτικών (EX-proof) ανεμιστήρων και ανιχνευτών αερίων.Επιπλέον, πρέπει να επιλέγονται σωληνώσεις και εξαρτήματα που να αντέχουν στις πιέσεις λειτουργίας και να είναι συμβατά με συνθετικά έλαια για το R290.
Εκπαίδευση
Δεδομένων των τεχνικών προκλήσεων του R290, η εκπαίδευση των τεχνικών είναι κρίσιμη.
Οι επαγγελματίες που εργάζονται με το R290 πρέπει να αποκτήσουν γνώσεις και δεξιότητες σε φυσικά και θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά του R290, καθώς και να γνωρίζουν τις διαδικασίες ασφαλούς διαχείρισης, μεταφοράς και αποθήκευσης.
Επίσης οφείλουν να γνωρίζουν τα συστήματα ανίχνευσης και αντιμετώπισης διαρροών, τις τεχνικές σωστής πλήρωσης και ανάκτησης ψυκτικού, καθώς και τους σύγχρονους κανονισμούς και τα πρότυπα (ISO 5149, EN 378, IEC 60335-2-40, F-Gas Regulation).
Πιστοποίηση
Η πιστοποίηση των τεχνικών γίνεται μέσω εξειδικευμένων εκπαιδευτικών φορέων και απαιτεί θεωρητική εκπαίδευση και εργαστηριακή εξάσκηση, γραπτές και πρακτικές εξετάσεις και ανανέωση πιστοποίησης ανά τακτά χρονικά διαστήματα.
Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, πολλές χώρες απαιτούν ειδική άδεια για τη διαχείριση εύφλεκτων ψυκτικών μέσων, σύμφωνα με το πρότυπο EN 13313 (Κατάρτιση και επαγγελματική ικανότητα στην ψύξη και τον κλιματισμό).
Το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ), σε συνεργασία με την Ομοσπονδία Ψυκτικών Ελλάδος (ΟΨΕ) και το Κέντρο Επαγγελματικής Κατάρτισης της Γενικής Συνομοσπονδίας Επαγγελματιών Βιοτεχνών Εμπόρων Ελλάδας (ΚΕΚ ΓΣΕΒΕΕ), προσφέρει το επιμορφωτικό πρόγραμμα «Επί ψύξης: Επιμόρφωση επαγγελματιών ψύξης».
Αυτό το πρόγραμμα στοχεύει στην κατάρτιση τεχνιτών, αρχιτεχνιτών και εργοδηγών ψυκτικών σε συστήματα ψύξης, κλιματισμού και αντλιών θερμότητας (refrigeration, air conditioning and heat pump [RACHP]), με τη χρήση εναλλακτικών ψυκτικών μέσων.
Το πρόγραμμα περιλαμβάνει εξειδικευμένη επιμόρφωση σε σύγχρονες εφαρμογές κλιματισμού και αντλιών θερμότητας, με έμφαση στη χρήση εναλλακτικών ψυκτικών μέσων όπως το R290. Η εκπαίδευση πραγματοποιείται από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Θερμοδυναμικής της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ, το οποίο παρέχει εκπαιδευτικό υλικό και εκπαιδευτές, ενώ η πρακτική κατάρτιση διεξάγεται στα εργαστήρια του ΕΜΠ.
Επιπλέον, οι εταιρείες Thermogas S.A. και AHI Carrier υποστηρίζουν το πρόγραμμα παρέχοντας πρότυπη εκπαιδευτική διάταξη αντλίας θερμότητας με ψυκτικό μέσο R290, ενισχύοντας με αυτό τον τρόπο την πρακτική εκπαίδευση των συμμετεχόντων.
Απαραίτητος εξοπλισμός
Οι τεχνικοί που εργάζονται με το R290 πρέπει να χρησιμοποιούν ειδικό και κατάλληλο εξοπλισμό, για ασφάλεια κατά τη διάρκεια της εργασίας τους. Συγκεκριμένα, συνιστάται η χρήση:
Ανιχνευτών διαρροών αερίου συμβατών με υδρογονάνθρακες.
Αντλιών κενού.
Σταθμών ανάκτησης που είναι ειδικά σχεδιασμένοι για R290.
Ηλεκτρολογικού εξοπλισμού ασφαλείας (EX-Proof).Σημαντικά μέσα για τους τεχνικούς είναι επίσης τα εργαλεία συγκόλλησης που δεν εκπέμπουν σπινθήρες, τα αντιεκρηκτικά εργαλεία χειρός και τα πολύμετρα ασφαλείας.
Εν κατακλείδι
Το R290 χαρακτηρίζεται από υψηλή ενεργειακή απόδοση και περιβαλλοντική βιωσιμότητα, αποτελώντας ιδανική επιλογή για πολλές εφαρμογές ψύξης και κλιματισμού. Ωστόσο, η χρήση του απαιτεί εξειδικευμένη τεχνική γνώση, αυστηρή τήρηση προδιαγραφών ασφαλείας και εξειδικευμένο εξοπλισμό.
Επιπλέον, η κατάλληλη εκπαίδευση και η πιστοποίηση των τεχνικών είναι ζωτικής σημασίας για την ασφαλή και αποτελεσματική εφαρμογή του R290 στη σύγχρονη ψυκτική τεχνολογία.
*Ο Αλέξιος Βουρλιάς είναι γενικός γραμματέας του Σωματείου Επαγγελματιών Ψυκτικών και Κλιματιστικών Εγκαταστάσεων Ελλάδος (ΣΕΨΚΕΕ) και αδειούχος πιστοποιημένος εργοδηγός ψυκτικός.
Απάντηση