De uitfasering van chemische en synthetische koudemiddelen is nu bijna een jaar officieel. Het is tijd om de mogelijkheden van natuurlijke koudemiddelen te vergelijken. Vijf jaar geleden lag de focus vooral op de energie- en subsidievoordelen van natuurlijke koudemiddelen. Nu heeft de wetgever ons echter een duwtje in de rug gegeven om een koelmiddel te kiezen. De onderliggende boodschap van de Europese Unie is duidelijk: koudemiddelen die een negatieve invloed hebben op het broeikaseffect worden verboden of de productie ervan wordt beperkt. In de toekomst moeten we ons richten op natuurlijke koudemiddelen.
Ammoniak en kooldioxide zijn al gangbaar in de markt voor middelgrote en grote installaties. Voor kleine consumententoepassingen zijn bijna alle fabrikanten overgestapt op propaan, butaan of isobutaan. Het gebied dat moet worden gevuld, is echter dat van kleine tot middelgrote commerciële en industriële koelsystemen.
Laten we propaan, butaan en isobutaan eens nader bekijken en waarom propaan een haalbare optie is voor kleine en middelgrote koelsystemen.
Bijdrage aan het broeikaseffect
De bijdrage aan het broeikaseffect wordt uitgedrukt in Global Warming Potential (GWP). Deze waarde geeft aan hoe significant de bijdrage aan het broeikaseffect is. Het getal staat voor een waarde die aangeeft hoeveel kilogram CO2 vergelijkbaar is met de bijdrage. De GWP van CO2 zelf is natuurlijk 1. Uit deze tabel blijkt dat de bijdrage van al deze koudemiddelen aan het broeikaseffect minimaal is en dus ruimschoots voldoen aan de laatste wetgeving.
Temperatuurbereik van gebruik
Onderstaande tabel toont de verdampingstemperatuur bij atmosferische druk:
Propaan -42,5°C
Butaan -1.0°C
Isobutaan -12,4°C
Propaan heeft eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van R22, waardoor het geschikt is voor zowel invriezen als koelen. De butaanvarianten zijn alleen geschikt voor koeltoepassingen.
Veiligheid van propaan, butaan en isobutaan
Alle drie de gassen vallen in veiligheidsgroep A3 volgens NPR7600. De classificatie van gas-veiligheid is gebaseerd op ontvlambaarheid en toxiciteit en is opgebouwd zoals weergegeven in de tabel.
Voor koolwaterstoffen is NPR7600 ontwikkeld (NPR = Nederlandse Praktijkrichtlijn). Hiermee kan onder andere de classificatie op basis van koudemiddelgehalte worden bepaald. Hieruit kunnen we concluderen dat propaan geschikt is voor kleine systemen met een lage koelmiddelinhoud, zoals koelkasten tot een inhoud van 150 gram. Het gaat om de verhouding tussen de hoeveelheid koelmiddel en het volume van de ruimte. De praktische grens is 0,008 kg/m3.
Voor grotere systemen is de meest praktische oplossing om te kiezen voor een indirect systeem waarbij de koelinstallatie buiten wordt opgesteld en een medium (glycol, temperatuur CO2 etc.) naar de betreffende ruimten en processen wordt gepompt. Het nadeel hiervan is dat er extra pompenergie nodig is voor het koelproces. Ook bij buitenopstelling geldt een maximale afmeting i.v.m. explosiegevaar. Volgens NPR 7910 is vanaf 50 kg koudemiddelinhoud sprake van ATEX-zones. (ATEX staat voor ATmosphères EXplosives.) Zodra u binnen deze ATEX-bestemming valt, is propaan financieel niet meer haalbaar vanwege hoge meerkosten voor extra brandveilige componenten.
Concluderend
Samengevat, voor de buitenopstelling van de als indirect systeem opgebouwde koelinstallatie (split unit airco’s) is propaan een uiterst haalbaar alternatief voor maximaal 50 kg koudemiddelinhoud op basis van veiligheidsaspecten. De koel- en verwarmingseigenschappen zijn met propaan als koudemiddel vergelijkbaar, al dan niet beter, als met de huidige synthetische koelmiddel R410a of R32.
Geen reacties