REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 1 Finanse, środowisko, bezpieczeństwo, trwałość czynniki alternatywne Spis treści 1-Koszty: ogólne 2-Środowiskowe 3-Finansowe 4-Bezpieczeństwo 5-Zasadność redukcji czynników
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 2 Witamy w systemie szkoleń REAL Alternatives Niniejszy poradnik jest częścią programu edukacyjnego dla techników chłodnictwa, klimatyzacji i pomp ciepła. Dzięki przejściu kursu, można wzbogacić i usystematyzować wiedzę z zakresu instalacji pracujących z tzw. czynnikami alternatywnymi. Do dyspozycji kursantów są platforma e-szkoleń, poradniki drukowane, narzędzia, testy egzaminacyjne (dostępne dla centrów szkoleniowych) oraz e- biblioteka dodatkowych materiałów, zgłoszonych przez użytkowników na www.realalternatives.eu REAL Alternatives został stworzony przez konsorcjum instytucji i centrów szkoleniowych z Europy, przy dofinansowaniu z programu UE Lifelong Learning Programme, przy wsparciu branży. Tworzenie treści wsparli szkoleniowcy, producenci i projektanci z całej Europy. Materiały dostępne są w następujących językach: angielski, francuski, holenderski, niemiecki, polski i włoski. Real Alternatives Europe moduły szkoleniowe Wprowadzenie do czynników alternatywnych Alternatywne czynniki chłodnicze - różnice w projektowaniu Szczelność i wykrywanie wycieków w instalacjach na czynniki alternatywne. Konserwacja i naprawa instalacji na czynniki alternatywne. Przezbrajanie działających instalacji na czynniki alternatywne o niskim GWP Wymagania prawne przy pracy z czynnikami alternatywnymi Mierzenie finansowych, środowiskowych i biznesowych kosztów wycieków Narzędzia i przewodniki do prowadzenia badania na obiekcie. Ocena i informacja zwrotna. Można zapoznać się z każdym modułem osobno lub przejść cały kurs i podejść do egzaminu. www.realalternatives.eu
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 3 Więcej informacji dostępnych jest w e-bibliotece online. Na zakończenie każdego modułu podane są odnośniki do źródeł zawierających bardziej szczegółowe informacje. Po zakończeniu modułu można też znaleźć więcej źródeł w e-bibliotece: www.realalternatives.eu /e-library. Do e-biblioteki można też dodawać wartościowe źródła linki do stron www, instrukcje techniczne lub prezentacje. Moduł 6 programu szkoleniowego obejmuje pełną listę aktów prawnych i norm odnoszących się do zagadnień poruszanych w programie. Rejestracja na stronie www.realalternatives.eu umożliwi otrzymywanie aktualnych informacji dotyczących aktualizacji, wydarzeń i nowości w zakresie wydarzeń branżowych, zmian technologicznych, szkoleń etc. Możesz korzystać z materiałów do własnej nauki. Prawa autorskie do niniejszego poradnika i jego treści należą do Instytutu Chłodnictwa (UK) i Partnerów. Materiały można kopiować w całości lub części do celów szkoleniowych za pisemną zgodą konsorcjum REAL Alternatives (kontakt: Institute of Refrigeration ior@ior.org.uk, w Polsce: szkolenia@prozon.org.pl). Wszelkie pytania dotyczące programu szkoleniowego i jego zawartości także należy kierować pod adresy: ior@ior.org.uk, w Polsce: szkolenia@prozon.org.pl. Jak powstał program REAL Alternatives Program szkoleniowy powstał jako część dwuletniego projektu prowadzonego przez konsorcjum sześciu partnerów z całej Europy, dofinansowanego przez program UE Lifelong Learning Programme. Jego celem było wypełnienie luk kompetencyjnych techników chłodnictwa, klimatyzacji i pomp ciepła w zakresie alternatywnych czynników chłodniczych. Zapewnia niezależne i aktualne informacje, dostępne w czytelnej formie. Konsorcjum składa się instytucji, stowarzyszeń i centrów szkoleniowych. W tworzeniu treści uczestniczyli także pracodawcy, producenci, stowarzyszenia i instytucje branżowe, którzy przez cały czas przygotowywania platformy szkoleniowej recenzowali powstające zasoby. Samo konsorcjum składa się z sześciu partnerów: Association of European Refrigeration Air Conditioning and Heat Pump Contractors (AREA) Associazione Tecnici del Freddo, Włochy IKKE training centre Duisburg, Niemcy Institute of Refrigeration, Wlk. Brytania Limburg Catholic University College, Belgia London South Bank University, Wlk. Brytania PROZON Fundacja Ochrony Klimatu, Polska
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 4 Moduł 7 - Mierzenie kosztów wycieków czynników alternatywnych: finansowych, środowiskowych, kosztów Niniejszy poradnik (7 z 8) obejmuje wprowadzenie do szacowania kosztów finansowych, środowiskowych, związanych z bezpieczeństwem i trwałością instalacji. Nie zastępuje ćwiczeń praktycznych i doświadczenia. Na końcu Modułu zamieszczone są linki do przydatnych informacji dodatkowych, wybrane przez partnerów projektu spośród licznych źródeł i stanowiące zalecane wskazówki techniczne dla zainteresowanych pogłębieniem wybranego tematu. Kolejne strony zawierają informacje o kosztach wycieków. Nieszczelna instalacja: ma niższą wydajność chłodniczą (wydajność nie jest wystarczająca dla danego obciązenia); moze zuzywać więcej energii (pośredni wpływ na środowisko); jest mniej trwała (niedopełniona instalacja jest bardziej podatna na awarie); jest bardziej niebezpieczna - wszystkie czynniki chłodnicze są duszące, wiele z nich jest palnych, a R717 jest toksyczny. Większość czynników alternatywnych ma niski potencjał globalnego ocieplenia, ale pozostałe zjawiska wynikające z nieszczelności (np. zużycie energii) są podobne jak w przypadku czynników tradycyjnych. Zatem, wycieki mają znaczenie i trzeba je ograniczać niezaleznie od czynnika.
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 5 1. Wpływ na środowisko wycieków czynnika i pracy instalacji chłodniczej Wyciekający czynnik podwójnie wpływa na zmianę klimatu: Bezpośredni wpływ, jeśli czynnik jest gazem cieplarnianym; Pośredni wpływ, z powodu większego zużycia prądu. REAL Alternatives Poradnik 1
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 6 Potencjał globalnego ocieplenia (GWP) Potencjał globalnego ocieplenia (GWP) czynnika określa, w jakim stopniu dany gaz cieplarniany (np. czynnik HFC) przyczynia się do globalnego ocieplenia. Jest to skala względna, porównująca dany gaz do takiej samej masy dwutlenku węgla (dla którego GWP z definicji wynosi 1). GWP oblicza się dla danego przedziału czasu (zwykle 100 lat), którego wartość musi być podawana wraz z GWP, inaczej wskaźnik ten jest pozbawiony znaczenia. Substancje typu czynniki HFC, które mają wysoki GWP, mają tendencje do absorbowania promieniowania podczerwnego oraz mają długi czas zycia w atmosferze. GWP czynników alternatywnych jest następujące. R744 Czynnik Dwutlenek węgla, CO 2 Kluczowe fakty Wysokie ciśnienia GWP 1 1 Typowe zastosowania Urządzenia handlowe, pompy ciepła, meble chłodnicze Toksyczny i R717 Amoniak, NH 3 lekko palny 0 Przemysłowe R32 Węglowodór fluorowany, HFC Lekko palny 675 Klimatyzatory split R1234ze Nienasycony HFC Agregaty, klimatyzatory split, (hydrofluoroolefina, Lekko palny 7 meble chłodnicze HFO) R600a Izobutan, C 4 H 10, Urządzenia domowe i małe Palny 3 węglowodór (HC) komercyjne R290 R1270 Propan, C 3 H 8, węglowodór (HC) Propen (propylen), C 3 H 6, węglowodór (HC) Palny 3 Agregaty, meble chłodnicze Palny 3 Agregaty, meble chłodnicze GWP i równoważnik dwutlenku węgla Równoważność dwutlenku węgla (CDE) jest wielkością opisującą, dla danej mieszaniny i ilości gazu cieplarnianego, ilość dwutlenku węgla, która miałaby ten sam GWP, mierzony w określonym czasie (zwykle 100 lat). Równoważność dwutlenku węgla dla gazu jest otrzymywana przez pomnożenie masy i GWP gazu. Powszechnie stosowane są poniższe jednostki: kg równoważników dwutlenku węgla (kg CO2 e). ton równoważników dwutlenku węgla (T CO2 e). miliony ton równoważników dwutlenku węgla (MTCO2 e). Np. GWP dla R290 (propan) dla 100 lat wynosi 3, a dla R32-675. Oznacza to, że wyciek: 1 tony R290 odpowiada emisji 3 ton dwutlenku węgla (T CO2 e). 1 tony R32 odpowiada emisji 675 ton dwutlenku węgla (T CO2 e). Obliczanie kosztu środowiskowego wycieku 1 GWP pochodzi z rozporządzenia F-gazowego EU-517:2014
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 7 Bezpośredni wpływ wycieku na klimat obliczany jest w prosty sposób - przez pomnozenie GWP czynnika przez ilość czynnika, który wyciekł w danym czasie. Przykłady: Porównanie wycieków czynników do innych szkodliwych dla środowiska zjawisk Przydatne jest odnoszenie wpływu wycieku czynnika do innych działań, negatywnie wpływających na klimat, np. prowadzenie pojazdu. Potrzebne do tego dane dostępne są w Załączniku 1 do tego Modułu. W podanym przykładzie B, bezpośredni wpływ wycieku 2 kg R32 wynosi 1350 ton CO2 e - jest to odpowiednik przejechania samochodem 6521 km (zakładając 0.207 kg C)2 na km dla średniego samochodu na benzynę). Wpływ pośredni Jak dotąd, braliśmy pod uwagę tylko bezpośredni wpływ wycieku, nie zaś wpływ pośredni, powodowany przez mniej wydajną pracę niedopełnionej instalacji. Dla wielu czynników alternatywnych może on jednak być bardziej istotny niż wpływ bezpośredni.
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 8 2. Finansowe koszty wycieków Trudno jest dokładnie wyznaczyć całkowity koszt finansowy wycieku. Składają się na niego: Czynnik - jest to łatwe do obliczenia, według cen zakupu czynnika i zużytej ilości (uwaga - ceny zakupu różnią się znacznie i zależą od udzielonego rabatu). Przykłady w tabeli 1. Koszt robocizny (i materiałów) znalezienia i usunięcia wycieku i ponownego napełnienia czynnikiem - powinno być to łatwe do określenia na podstawie książki serwisowej, ale zakres będzie szeroki, ponieważ prace przy usunięciu wycieku różnią się wyraźnie, zależnie od położenia i wielkości wycieku oraz od rodzaju instalacji. Dodatkowe koszty pracy niedopełnionej instalacji może to być trudne do oszacowania, bo zużycie energii odniesione do wielkości napełnienia różni się znacznie zależnie od instalacji, nie ma tu zbyt wielu danych praktycznych; Przestoje i wynikające z tego straty niektórzy użytkownicy końcowi dysponują takimi danymi, ale i tu występują duże różnice, zależnie m.in. od branży, wielkości instalacji chłodniczej, wielkości zakładu itp
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 9 Koszty pracy instalacji Nie ma prostego związku między wyciekiem a efektywnością energetyczną - wpływ wycieku czynnika na zużycie energii różni się zależnie od instalacji.
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 10 Wpływ wycieku na wykresie ciśnienie-entapia Poniższy schemat przedstawia, jak wyciek czynnika wpływa na charakterystykę instalacji na wykresie. Widać, że wyciek obniża ciśnienia na ssaniu i tłoczeniu, ale zwiększa przegrzew. Poniższy schemat przedstawia wpływ wycieków na COP, oparty o serię badań eksperymentalnych. Widać, że napełnienie niższe o ok. 10% może skutkować obniżeniem COP o 10%. Dodatkowo, wiąże się to z obniżeniem wydajności chłodniczej.. DECC Raport DECC o znaczewpływie wycieków czynnika z pomp ciepła, kwiecień 2014
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 11 Koszty energii powiązane z wyciekami Przykład 1 Poniższy przykład wykonano dla prostej instalacji skraplającej, pracującej z pojedynczym parownikiem. Warunk pracy przy napełnieniu całkowitym instalacji są następujące: Temperatura skraplania 35 C Temperatura -25 C 5K przegrzewu użytecznego -15 C temperatury powrotu na ssaniu 7K przechłodzenia cieczy Czynnik R290 Wydajność chłodnicza 10kW Charakterystyka instalacji została obliczona w tabeli poniżej: Powyższa tabela opisuje roczny koszt energii, oparty o pracę z pełnym obciążeniem przez rok, przy założeniu, że koszt dostawy energii elektrycznej wynosi 0,175 euro / kw. Tabela pokazuje także koszt względny pracy instalacji niedopełnionej, gdy COP jest obniżony o ok. 10%. By dokładnie wyznaczyć wzrost kosztów przy wycieku w tym rodzaju instalacji, potrzebne będą: Projektowe warunki pracy; Warunki pracy instalacji niedopełnionej (będą się zmieniać, jeśli wyciek będzie trwał); Czas, w którym instalacja była niedopełniona; Wpływ niedopełnienia na warunki pracy; Dane instalacji/sprężarki, rozkład temperatury otoczenia i rozkład obciążeń, by wyznaczyć charakterystykę i koszt pracy instalacji napełnionej całkowicie oraz niedopełnionej. Dla wielu instalacji informacje te nie są dostępne, ale często można dokonać oszacowania, korzystając z założeń wskazanych w przykładzie. Dodatkowo, wydajność chłodnicza instalacji może być mniejsza, skutkując tym, że instalacja nie wypełnia zapotrzebowania na chłód.
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 12 Przykład 2 Poniższe wykresy pokazują wyniki badań jednego rodzaju instalacji, celem stwierdzenia wpływu wycieku na tę instalację 2 : Instalacje działają z niską sprawnością z wielu powodów, często więc można poprawić sprawność instalacji korzystając z prostych, efektywnych kosztowo sposobów. 2 Wykres zmieniony z: Grace, I.N., Datta, D. and Tassou, S.A. (2005), Sensitivity of refrigeration system performance to charge levels and parameters for on-line leak detection. Applied Thermal Engineering, 25 (2005), pp. 557 566
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 13 3. Bezpieczeństwo Wszystkie czynniki chłodnicze są niebezpieczne, więc w przypadku wycieku zawsze pojawiają się kwestie bezpieczeństwa. Zagrożenia związane z czynnikami alternatywnymi podano w tabeli poniżej. Więcej informacji o bezpieczeństwie w Poradniku 1 kursu. REAL Alternatives Poradnik 1, Wprowadzenie Jeśli w wyniku wycieku może zostać przekroczone stężenie niebezpieczne, konieczna jest detekcja gazów. Na przykład: PN-EN 378 cz. 3 określa konkretne wymagania dla detekcji gazów. Paragraf 8.1 mówi s "Systemy wykrywania czynników powinny być zamontowane w maszynowni dla czynników o ODP > 0 lub GWP > 0, jeśli napełnienie instalacji jest większe niż 25 kg".
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 14 Dla czynników palnych, takich jak R717, R290 i R1270, konieczny jest system wykrywania wycieków, który uruchomi alarm i odetnie instalację przy poziomie nie większym niż 20% dolnej granicy palności. Jeśli oszacowanie ryzyka wskaże, że "może być przekroczone stężenie niebezpieczne" - związane z palnością czy toksycznością w jakiejkolwiek przestrzeni (np. maszynownie), szczególnie jeśli obecni są ludzie - musi byc zainstalowana detekcja gazu. Instalacja ta musi rzeczywiście działać i być regularnie sprawdzana (np. raz do roku). 4. Uzasadnienie redukcji wycieków Zmniejszanie wyciekow ma sens, z punktu widzenia biznesowego, finansowego i środowiskowego. Korzyści dla biznesu: Działanie zgodne z prawem, w tym z rozporządzeniem F-gazowym; Wyższa "zielona" wiarygodność; Ograniczenie przestojów/możliwość zwiększenia dostępności sprzedaży/ większy komfort personelu jako efekt wyższej rzetelności; Mniejsze zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa ze strony urządzeń chłodniczych lub klimatyzacyjnych - bezpośrednich związanych z emisją czynników. Korzyści finansowe: Niższe koszty czynnika; Niższe koszty obsługi; Niższe koszty związane z przestojami; Nie występuje spadek sprawności energetycznej, wynikający z niedopełnienia instalacji; W bilansie tych kosztów trzeba uwzględnić, ze wydatki na konserwację instalacji będą wyzsze, mogą tez pojawić się inne koszty. Jednak bilans zwykle jest pozytywny. Korzyści środowiskowe: Sprawna praca systemów chłodniczo-klimatyzacyjnych, niższa emisja CO2 z elektrowni; Niższa emisja gazów cieplarnianych.
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 15
REAL Alternatives Moduł 7 Środowisko, bezpieczeństwo, trwałość, finanse 16 5. Narzędzia do śledzenia stosowania czynników Real Alternatives - kalkulator emisji węgla Jako część programu szkoleniowego, powstało oprogramowanie Kalkulator Emisji Węgla oraz narzędzie Rejestr Wycieków Czynnika (Refrigerant Leakage Log) do zbierania informacji o instalacjach w formie elektronicznej. Pakiet może pomóc właścicielom instalacji spełnić obowiązki prawne rozporządzenia F-gazowego i podaje emisje czynników oraz obliczenia kosztów dla wszystkich czynników, w tym alternatywnych.. Pakiet zawiera: Elektroniczny rejestr do zapisywania parametrów instalacji, stosowania czynników, testów szczelności i napraw dla 10 różnych instalacji. Kalkulator emisji równoważników węgla i kosztów, z wykorzystaniem zapisanych danych można oszacować wpływ stosowania danego czynnika, otrzymując dane w formie graficznej i tabelarycznej. Dane dotyczące GWP są na bieżąco aktualizowane. Narzędzie do tworzenia raportu z obiektu, konsolidujące dane dotyczące emisji dla wszystkich instalacji na obiekcie w jednym arkuszu. Graficzne przedstawienie stosowania czynników, które może byc wykorzystane do nadania odpowiedniego znaczenia konserwacji i działaniom prowadzącym do zmniejszania wycieków. Programy, dostępne nieodpłatnie, można pobrać ze strony Dodatkowe źródła na końcu tego Modułu lub ze strony REAL Alternatives. Przykładowy zrzut ekranu z kalkulatora, pokazujący stosowanie czynnika w formie graficznej i tabelarycznej.
REAL Alternatives Module 7 Financial, Environmental, Safety and Reliability issues 17
REAL Alternatives Module 7 Financial, Environmental, Safety and Reliability issues 18 Załącznik 1, Przeliczniki Paliw * Wskaźniki emisji liczone są w oparciu o wartości opałowe, zwykle podawane przez dostawcę energii. Liczby dla Wielkiej Brytanii. http://www.carbontrust.co.uk/resource/conversion_factors/default.htm
REAL Alternatives Module 7 Financial, Environmental, Safety and Reliability issues 19 5. Co dalej? Informacje w przewodniku mówią o kosztach wycieków czynników alternatywnych. Więcej informacji dostępnych jest w e-bibliotece. http://www.realalternatives.eu/e-library-3 Zainteresowanych certyfikatem REAL Alternatives prosimy o kontakt: szkolenia@prozon.org.pl lub wizytę na stronie: http://www.realalternatives.eu/c ertyfikacja Kontynuuj samokształcenie w jednym z modułów programu Real Alternatives Europe! 1. Wprowadzenie do czynników alternatywnych bezpieczeństwo, wydajność, trwałość, dobre praktyki 2. Alternatywne czynniki chłodnicze - różnice w projektowaniu 3. Szczelność i wykrywanie wycieków w instalacjach na czynniki alternatywne 4. Konserwacja i naprawa instalacji na czynniki alternatywne 5. Przezbrajanie działających instalacji na czynniki alternatywne o niskim GWP 6. Wymagania prawne przy pracy z czynnikami alternatywnymi 7. Mierzenie finansowych, środowiskowych i biznesowych kosztów wycieków 8. Narzędzia i przewodniki do prowadzenia badania na obiekcie. Ocena i informacja zwrotna. Warunki korzystania Materiały e-learningowe REAL Alternatives dla uczestników szkoleń dostępne są za darmo do celów szkoleniowych i nie mogą być sprzedawane, drukowane, kopiowane lub reprodukowane bez wcześniejszi pisemnej zgody. Prawa autorskie do wszystkich materiałów: Instytut Chłodnictwa (UK) i partnerzy. Materiały zostały przygotowane przez ekspertów i poddane surowej recenzji użytkowników oraz testom, jednak Instytut i partnerzy nie ponoszą odpowiedzialności za błędy czy zaniedbania. IOR 2015