Czynnik R32 w klimatyzacji

Daikin - Ururu Sarara. Jeden z pierwszych klimatyzatorów na R32

Zgodnie z raportem brytyjskiej agencji konsultingowej BSRIA, w 2019 roku urządzenia na R32 stanowiły 37% europejskiego rynku klimatyzatorów split. W 2023 roku udział ten ma przekroczyć 80%. Warto wiedzieć, jakie są zasady prawidłowego montażu i serwisu urządzeń klimatyzacyjnych pracujących z tym czynnikiem.

Klimatyzatory split – podobnie jak inne urządzenia chłodnicze – pracują dzięki obiegowi i przemianom termodynamicznym czynnika chłodniczego. Jeszcze do niedawna najbardziej popularnym rozwiązaniem był czynnik R410A. Cechuje się on jednak wysokim GWP (Global Warming Potential, potencjał tworzenia globalnego ocieplenia), wynoszącym 2088. W uproszczeniu oznacza to, że wyciek do atmosfery 1 tony tego czynnika będzie przyczyniał się do zwiększania efektu cieplarnianego w takim samym stopniu jak 2088 ton dwutlenku węgla. Zgodnie z poprawką z Kigali do Protokołu Montrealskiego (oba dokumenty są ratyfikowane przez Polskę) oraz prawem europejskim nasz kraj – podobnie jak cała Unia Europejska – stopniowo wycofuje się ze stosowania czynników chłodniczych o wysokim GWP. Harmonogram ich wycofywania określa rozporządzenie UE 517/2014 [14]. Zgodnie z jego zapisami, od 1 stycznia 2025 roku w nowych (wprowadzanych do obrotu) klimatyzatorach typu split o pojemności czynnika chłodniczego poniżej 3 kg zakazane będzie stosowanie czynników chłodniczych o GWP>750. Oznacza to, że producenci muszą zastępować popularny czynnik R410A innymi substancjami.

Proces poszukiwania nowych czynników do klimatyzatorów split, multisplit i systemów VRF/VRV trwa od 2013 roku. Wtedy na przetestowanie i wprowadzenie nowego czynnika chłodniczego zdecydował się pierwszy producent. Czynnikiem tym jest R32 (difluorometan, CH2F2) – jednoskładnikowa substancja o o GWP=675, która zresztą wchodziła w skład czynnika R410A.

R32, oprócz odpowiednio niskiego GWP, wyróżnia się dobrymi cechami technicznymi:

  • wymaga mniejszego napełnienia niż R410A – dla urządzenia o tej samej wydajności chłodniczej potrzeba nawet o 15-30% czynnika R32 mniej;
  • ma lepszą przewodność cieplną i mniejszą lepkość – sprawne procesy przemian cieplnych i mniejsze opory przepływu przekładają się na większą wydajność chłodniczą i efektywność energetyczną;
  • ułatwia pracę instalatora – czynnik jest jednorodny (m.in. może być ładowany zarówno w stanie ciekłym, jak i gazowym, podczas gdy R410A – tylko w stanie ciekłym).

Zasadniczym problemem jest natomiast “lekka” palność czynnika R32. Nie stanowi ona problemu podczas normalnej, prawidłowej eksploatacji, natomiast staje się problemem w przypadku wycieku czynnika do otoczenia (najczęściej wskutek awarii) albo w przypadku powstania mieszaniny czynnika z powietrzem (np. podczas nieuważnie prowadzonych prac serwisowych).

Zgodnie z normą PN-EN 378, R32 zalicza się do czynników “trudno zapalnych” (klasa A2L). Oznacza to, że przy odpowiednim stężeniu czynnika w powietrzu (czyli przy obecności tlenu) i przy obecności źródła zapłonu może nastąpić wybuch tego czynnika. O odpowiednim stężeniu mówią granice palności – dolna i górna (czyli minimalna i maksymalna zawartość danej substancji w powietrzu, dla której dochodzi do zapłonu). Dla klas A2 i A2L (substancje palne i trudno zapalne) dolna granica palności wynosi ponad 3,5% objętości czynnika w powietrzu. Klasę A2L wydzielono ze względu na szybkość spalania, która w warunkach 23°C i 101,3 kPa wynosi mniej niż ≤10 cm/s. Dla czynnika R32 dolna granica palności wynosi 0,306 kg/m3. W praktyce, uwzględniając wielkości napełnienia urządzeń klimatyzacyjnych typu split i kubatury pomieszczeń, w których umieszczane są urządzenia, zwykle wyciek nawet całego czynnika nie spowoduje osiągnięcia tej granicy. Niemniej, należy zachowywać odpowiednie środki ostrożności:

  • wielkość pomieszczenia, w którym ma działać klimatyzator na R32, nie może być mniejsza niż wartość określona w specyfikacji producenta;
  • pomieszczenie z klimatyzatorem na R32 musi być odpowiednio wentylowane;
  • w pomieszczeniu nie powinno znajdować się źródło otwartego ognia;
  • detektory nieszczelności powinny być instalowane przy ziemi ( R32 jest cięższy od powietrza), jednocześnie należy unikać obniżania poziomu podłogi (rowki i inne zagłębienia), gdzie w przypadku sytuacji awaryjnej mógłby się gromadzić uwolniony czynnik;
  • podczas prac elektrycznych i wymian podzespołów elektrycznych należy zachować szczególną ostrożność;
  • podczas napraw należy opróżnić instalację i dokładnie przepłukać ją azotem przed lutowaniem (użycie palnika gazowego w kontakcie z czynnikiem może być niebezpieczne ze względu na rozkład termiczny czynnika do toksycznych gazów w temp. 300-400ºC i temp. samozapłonu wynoszącą 648ºC);
  • podczas napraw należy unikać zasysania powietrza, by nie powstała mieszanina czynnika z tlenem.

Ze względu na “lekką palność” czynnika R32 i brak systemu edukacji, jeszcze w 2017 roku powodował on wśród instalatorów obawy i niechęć, a urządzeń było mało i traktowano je raczej w kategorii ciekawostki technicznej. Dziś sytuacja diametralnie się zmieniła – niemal każdy producent jako pierwszy wybór proponuje rozwiązania oparte właśnie o R32, a dodatkowo przemawia za nim niższa cena (obecnie czynnik R32 jest o ok. 20% tańszy niż R410A). Zgodnie z raportem brytyjskiej agencji konsultingowej BSRIA, w 2019 roku urządzenia na R32 stanowiły 37% europejskiego rynku klimatyzatorów split. W 2023 roku udział ten ma przekroczyć 80%.

O ile przy nowych klimatyzatorach split lekka palność czynnika właściwie nie jest dla producentów ani wykonawców problemem, o tyle powoduje ona problem z przezbrojeniem istniejących urządzeń oraz z zastosowaniem ich do większych systemów – głównie do VRF. Maksymalne napełnienie instalacji czynnikiem R32 wynosi 60 kg, a bez dodatkowych środków ostrożności (takich jak odpowiedni system detekcji wycieku, odcinające zawory bezpieczeństwa czy właściwa wentylacja) – niecałe 12 kg. Kolejni producenci informują, że dzięki zastosowaniu opatentowanych rozwiązań technicznych oraz odpowiednich środków ostrożności, wprowadzają do oferty systemy “mini” VRF/VRV (np. ok. 30 kW wydajności chłodniczej). Ze względów bezpieczeństwa dla większych systemów VRF/VRV czynnik R32 – na razie – się nie nadaje…

Warto przeczytać także:

Leave a Comment