Henk-Jan Steenman
Bij het industrieel koelen zijn koudemiddelen essentieel. Koudemiddelen worden gebruikt bij processen waar onder andere voedingsproducten koel worden gehouden. Voor bijna ieder koelsysteem is een andere koudedrager het meest geschikt. Dit komt door de verschillende eigenschappen die ieder gas met zich meedraagt.
Welk gas voor de gewenste toepassing in de praktijk het meest geschikt is, hangt af van een reeks verschillende factoren. Doordat de energieprijzen continu stijgen is onder andere het energieverbruik een steeds groter wordende factor. Daarnaast zijn de thermodynamica, chemische stabiliteit, prijs, verkrijgbaarheid en fysieke eigenschappen van het koudemiddel belangrijk. De veiligheid en milieuvriendelijkheid. Er is echter geen koudemiddel dat aan alle wensen voldoet.
Daarom wordt er steeds vaker gekozen voor natuurlijke koudemiddelen. Natuurlijke koudemiddelen zijn vriendelijker voor koelsystemen en alle milieuaspecten. Veelgebruikte natuurlijke koudemiddelen zijn onder andere ammoniak (R717), koolstofdioxide (R744), propaan (R290), R1270 van Westfalen Gassen Nederland BV.
Het koudemiddel staat beter bekend als CO2 en koolstofdioxide. CO2 is een vervanger van de ozonafbrekende CFK’s, bijvoorbeeld R134a. Het koudemiddel was al erg populair, tot de synthetische chloorfluorwaterstoffen werden ontwikkeld. Maar vanwege milieuaspecten en het hoge Global Warming Potential houden deze koudemiddelen geen stand. Zo kwam R-744 weer in de belangstelling. CO2 heeft weinig tot geen effect op het milieu, is een goede warmtedrager en daarmee een geschikt, natuurlijk koudemiddel. Het GWP van koolstofdioxide staat op 1, waarmee het aantoont dat het nauwelijks een bijdrage levert aan de opwarming van de aarde.
Wist u dat propaan ook een beproefd en veelgebruikt koudemiddel is en daarom is er steeds meer vraag naar. Het grootste voordeel van het gebruik is dat het een van de natuurlijke koudemiddelen is met een lage Global Warming Point (GWP), waardoor de uitstoot van CO2 en het broeikaseffect minimaal is.
Eind 2014 heeft de Milieucommissie van het Europees Parlement een reductie van F-gassen (gefluoreerde broeikasgassen) aanbevolen in de nieuwe F-gassen Quota. De aanbeveling brengt natuurlijke koudemiddelen, zoals het koolwaterstof propaan (R290), Ammoniak (R717) en CO2,(R744) nog nadrukkelijker in beeld, als vervanger van de diverse synthetische koudemiddelen, zoals de R22, R507 en R404.
Ammoniak (NH3) is een van de meest efficiënte koudemiddelen. Voor de belangrijkste koeltoepassingen biedt een NH3 installatie de energiezuinigste oplossing. Daarom wordt NH3 al gebruikt sinds de beginjaren van de koeltechniek. Het gas wordt toegepast in koelmachines met een temperatuurgebied van -40 ºC tot +20 ºC. Ammoniak wordt traditioneel toegepast in grotere industriële installaties van de koel- en vrieshuizen, brouwerijen, levensmiddelen industrie en ijsbanen. De laatste jaren wordt het koudemiddel NH3ook succesvol toegepast in kleinere koelinstallaties zoals bij fruitopslag en supermarkten.
Meer informatie over het kouldemiddel R-1270 (Propeen, Propyleen)
Meer informatie over het kouldemiddel R-290 (Propaan)
Propaan draagt niet bij aan het broeikaseffect en heeft een zeer lage GWP. Een ander voordeel is de korte terugverdientijd door een laag energiegebruik en lage operationele kosten.
Het gebruik van natuurlijke koudemiddelen kent veel voordelen ten opzichte van synthetische koudemiddelen. Ze zijn veel beter voor het milieu door onder andere een lager Global Warming Potential. Ook dragen ze niet of nauwelijks bij aan het broeikaseffect en zijn ze vriendelijk voor de ozonlaag.
De natuurlijke koudemiddelen worden vaak ingezet als vervanger van de synthetische koudemiddelen. Synthetische varianten zijn schadelijk voor het milieu, door onder andere een hoog Global Warming Potential (150 of hoger), een schadelijk effect op de ozonlaag of een bijdrage aan het broeikaseffect. Enkele koudemiddelen die, in de nabije toekomst, minder gebruikt gaan worden zijn R507, R404A, R134a en R407C. Deze synthetische koudemiddelen worden regelmatig bij koelsystemen, het vriezen en climate control toepassingen gebruikt.
In onderstaande tabel een overzicht van brandbare koudemiddelen.
Veiligheidsklasse | ||
A3 | B3 | |
Hogere ontvlambaarheid | R-290, R600a, R-1270 | |
A2 | B2 | |
Brandbaar | R-142b, R-152a | R-1130E |
A2L | B2L | |
Lage ontvlambaarheid | R-32, E-454A/B/C, R-455A, R-1234yf, R-1234ze | R-717 |
A1 | B1 | |
Geen vlamverspreiding | R-134a, R-744, R-1233zdE | R-123, R-245fa |
Montage en in bedrijfstelling van installaties met brandbare koudemiddelen.
Voordat de montage van een installatie voor brandbare koudemiddelen kan beginnen, moet er gekeken worden of de plaatselijke omstandigheden de inzet van brandbare koudemiddelen toelaten. Er moet worden gekeken of het systeem buiten of in de machineruimte moet worden geplaatst, of de installatie op een plek komt te staan waar personen zijn en wie de installatieruimte mag betreden.
Bij de montage van de koelsystemen, die later gevuld zullen worden met brandbare koudemiddelen, hoeven er met het oog op de brandbaarheid en ontplofbaarheid geen aanvullende regels naast de gebruikelijke in acht worden genomen. Er kan alleen een ontvlambare atmosfeer ontstaan wanneer het systeem wordt gevuld met het brandbare koudemiddel of wanneer de afsluitventielen van voorgevulde systemen worden vrijgegeven. Als aan alle voorzorgsmaatregelen naar behoren zijn voldaan, kan het risico op brandbaarheid grotendeels worden uitgesloten.
Onderhoud en reparatie.
Tijdens onderhoudswerkzaamheden moet de werkgever ervoor zorgen dat een gevaarlijke, potentieel explosieve atmosfeer die kan ontstaan, wordt vermeden d.m.v. maatregelen (TRBS 1112 deel 1).