Erstatning af kraftige drivhusgasser
3 Anvendelse af HFC-stoffer og
erstatningsmuligheder herfor
HFC (HydroFluorCarboner) er betegnelsen for en
række stoffer, som er fremstillet ved at placere et
antal fluoratomer på kulbrinter, dog således, at
der stadig er brintatomer tilbage i molekylet. De mest
almindelige HFC-stoffer er:
|
Kemisk formel
|
Normalkoge-punkt (C)
|
GWP (100 år)
|
Atmosfærisk levetid (år)
|
HFC-23
|
CHF3
|
- 82,1
|
11.700
|
264
|
HFC-32
|
CH2F2
|
- 51,7
|
650
|
5,6
|
HFC-125
|
C2HF5
|
- 48,4
|
2800
|
32,6
|
HFC-134a
|
CH2FCF3
|
- 26,5
|
1300
|
14,6
|
HFC-143a
|
CF3CH3
|
- 47,5
|
3800
|
48,3
|
HFC-152a
|
C2H4F2
|
- 24,2
|
140
|
1,5
|
HFC-227ea
|
C3HF7
|
- 17,3
|
2900
|
36,5
|
Ofte ser man betegnelsen R-134a, hvor "R" står for
Refrigerant. Man ser også betegnelsen HFA-134a. Det er
det samme som HFC-134a. I kølemidler indgår
HFC-stoffer ofte i blandinger, og disse er ofte nummereret
med R-400-serien eller R-500-serien. I appendix A er givet
en oversigt over kølemidler og
kølemiddelblandinger.
HFC-stofferne bruges i Danmark hovedsagelig som
kølemidler i køleanlæg og til
opblæsning af polyurethanskum. HFC-stoffer bruges dog
også til en række mindre formål, herunder
som drivmiddel i specielle aerosoller. I udlandet forbruges
HFC til specielle brandslukningsformål.
Dette kapitel er opdelt i afsnit efter
hovedforbrugsområder. I afsnit 3.1 behandles
køleindustrien og dette afsnit er opdelt i
underafsnit som f.eks. husholdningskøleskabe og
frysere, kommercielle køleskabe og frysere etc.
3.1 Køleindustrien
Danmark har en stor køleindustri med
internationalt kendte firmaer som Danfoss, Sabroe, Gram,
Vestfrost, Caravell, Elcold og Gramkow. Det vurderes, at der
er omkring 15.000 ansatte i køleindustrien, som
omsætter for mere end 15 milliarder kroner om
året. Det er således en industri med stor
betydning for dansk økonomi og
beskæftigelse.
Køleindustrien fremstiller en lang række
produkter, som spænder over et bredt spektrum. Det kan
være køleskabe og frysere, som der er en stor
pro-
duktion af. Det kan ligeledes være industrielle
køleanlæg, som Sabroe er verdens største
producent af. Det kan være komponenter til
køleanlæg, som Danfoss er en af verdens
største producenter af, og det kan være et
mindre kølefirma, som samler et kommercielt
køleanlæg i et supermarked.
I dette afsnit er køleindustrien opdelt efter
hovedprodukter. Afsnit 3.1.1 omhandler
husholdningskøleskabe og frysere. I dette afsnit er
der medtaget både forbrug af HFC som kølemiddel
i køleanlæggene og forbrug af HFC til
opblæsning af isoleringsskum i kabinetterne, idet
disse forbrugsområder hænger tæt
sammen.
3.1.1 Husholdningskøleskabe
og frysere
Der findes 6 danske producenter af køleskabe og
frysere: Vestfrost, Gram, Caravell, Derby, Frigor og Elcold.
Disse producerer tilsammen ca. 1,5 millioner enheder om
året, og langt de fleste eksporteres. Ca. 1 million
enheder er husholdningskølemøbler og knap en
halv million enheder er kommercielle
kølemøbler.
Salget i Danmark af husholdningskøleskabe og
frysere har i årevis været fra ca. 250.000 -
300.000 stk/år, heriblandt er en stor del importerede
køleskabe fra især Tyskland, Italien og
Sverige.
Det vurderes, at der er beskæftiget ca. 5.000
mennesker med at producere køleskabe, frysere og
komponenter hertil. Der er altså tale om en branche
med stor betydning for dansk økonomi og
beskæftigelse.
Indtil omkring 1993 blev husholdningskøleskabe og
frysere fremstillet med CFC-stoffer i kølekredsen og
i isoleringsskummet. Der blev benyttet ca. 100 - 200 gram
CFC-12 i kølekredsen og ca. 500 gram CFC-11 i
isoleringsskummet.
Herefter gennemgik køleskabsbranchen en lidt
turbulent periode, idet flere teknologier blev introduceret
som erstatninger for CFC. I første omgang benyttede
man HCFC-stoffer som erstatning for CFC-11 i
isoleringsskummet.
Danfoss udviklede nye kompressorer, som kunne benytte
HFC-134a som kølemiddel. Disse teknologier blev
indført på danske (og udenlandske)
køleskabsfabrikker som erstatning for
CFC-teknologien, og miljømæssigt var der tale
om et stort fremskridt.
De danske køleskabsfabrikker var nogle af de
første, som kunne levere CFC-frie køleskabe,
og dette gjorde dem konkurrencedygtige på de markeder
i Europa, hvor der var kommet restriktioner mod CFC-holdige
køleskabe. Dette var bl.a. medvirkende til, at
Vestfrost i 1994 var oppe på at producere mere end
700.000 enheder.
Siden begyndte der at komme krav om, at også
HCFC-stofferne skulle udfases. Nogle virksomheder
introducerede HFC-134a til opblæsning af
isoleringsskummet. Det var yderligere et
miljømæssigt fremskridt i forhold til
tidligere, idet køleskabene nu var helt frie for
ozonlagsnedbrydende stoffer.
Miljøorganisationer begyndte at stille
spørgsmål til HFC-stoffernes
miljø-påvirkning, idet HFC'er godtnok ikke er
ozonlagsnedbrydende, men de er kraftige drivhusgasser og vil
hermed bidrage til øget drivhuseffekt, når de
slipper ud i atmosfæren. Derfor ville det være
formålstjenligt, om man kunne finde andre alternativer
til HFC-stofferne.
Det skal lige nævnes, at CFC- og HCFC-stoffer
også er kraftige drivhus-gasser.
Greenpeace i Tyskland fik i 1992 i samarbejde med den
tidligere østtyske køleskabsfabrik FORON
fremstillet et køleskab, kaldet "Greenfreeze" med en
propan/butan-blanding som kølemiddel.
Blandingen havde et tryk/temperatur-forhold som svarer
til CFC-12, og man benyttede en CFC-12 kompressor. Det
fungerede udmærket. Herved bidrog Greenpeace kraftigt
til at bryde med en psykologisk barriere mod at benytte et
brændbart kølemiddel.
Danfoss udviklede kompressorer til kulbrinten isobutan,
og tyske køle-skabsproducenter bl.a. Bosch/Siemens
begyndte at benytte disse. Electrolux lancerede kort tid
herefter 35 modeller med isobutan som kølemiddel,
således at der på et tidligt tidspunkt fandtes
et stort udvalg af køleskabe med
isobutan-kølemiddel.
Samtidig opdagede man, at kulbrinten cyclopentan med
fordel kunne benyttes til at opskumme polyurethanskum til
køleskabe, og dette blev ligeledes benyttet i nogle
tyske køleskabe samt af mange af Electrolux's
fabrikker. Isobutan og cyclopentan har en meget lille
direkte indflydelse på drivhuseffekten sammenlignet
med HFC-kølemidlerne. GWP-værdien for de to
kulbrinter er omkring 3, sammenlignet med ca. 1300 for
HFC-134a (med tids-horisont på 100 år og med GWP
for CO2=1).
Hermed begyndte der at rulle en lavine, som på
få måneder tvang den tyske
køleskabsindustri over til kulbrinter. Også
udenlandske producenter, som ville sælge
køleskabe i Tyskland, blev tvunget til at levere
køleskabe med kulbrinteteknologi, hvis de ville
være med i kataloger og de store varehuses udbud. Mere
end 95 % af de nye køleskabe på det tyske
marked er i dag med kulbrinter i kølesystem og i
isoleringsskummet.
Mange havde en frygt for, at der ville ske eksplosioner i
nogle af køleskabene, idet der ville være fare
for, at der ville komme en sprængfarlig blanding af
kulbrinte og luft i køleskabskabinettet, og denne
blanding ville kunne blive antændt af en gnist fra
termostat, dørkontakt eller lampe.
Det problem blev løst ved at placere potentielle
gnistdannere uden for ka-binettet og ved at forhindre, at
der vil komme kølemiddellækager i
kabinettet.
Der er efterhånden mere end 20 millioner
driftsårs erfaringer i Tyskland, og der er
såvidt vides ikke sket nogle uheld med skabene.
Nogle mener endog, at skabene er blevet mere sikre, idet
der til stadighed findes folk, som opbevarer lightergas (til
påfyldning af lightere) i køleskabe. Dette har
desværre forårsaget eksplosionsulykker i
ældre køleskabe, hvor gas er lækket fra
gasdåsen og termostaten eller dørkontakten har
forårsaget gnist.
Der var også frygt for, at de nye køleskabe
skulle forbruge mere elektricitet, og derved ville man
bidrage mere til drivhuseffekten på grund af
øget CO2-emission fra brug af fossile brændsler
på kraftværkerne. Også denne frygt var
ubegrundet. De nye kulbrintebaserede køleskabe er
mindst lige så effektive som de gamle, som er baseret
på HFC-stoffer.
Køleskabe med isobutan som kølemiddel er
mere støjsvage end køleskabe med HFC-134a, det
er blandt andet pga. mindre trykforhold i kompressoren.
Et andet problem med HFC-134a er, at det kræver
syntetisk esterolie. Denne er kraftig vandsugende, og det
kan være et problem, at olien suger vand fra
luften.
I Danmark var Vestfrost hurtig til at indføre
kulbrinteteknologi i isoleringsskummet, og dette skete bl.a.
med støtte fra Miljøstyrelsen.
Firmaet A'Gramkow i Sønderborg udviklede i 1993-94
(med støtte fra Mil-jøstyrelsen) en
fyldestation til kulbrinter. Firmaet er nu blandt verdens
største producenter af udstyr til at fylde
kulbrintekølemiddel på køleskabe.
Danfoss er verdens største producent af
kulbrinte-kompressorer til køleskabe og frysere, og
ca. halvdelen af produktionen (som foregår i
Flensborg) er beregnet til anvendelse af isobutan.
Kulbrinteteknologien vinder frem i Europa og i visse
ulande, herunder Argentina og Kina. Det blev i december 1996
et krav for at opnå EU's miljømærke, at
køleskabene ikke indeholder kraftige drivhusgasser i
kølemidlet eller i isoleringsskummet, og det vil i
praksis sige, at der skal benyttes kulbrinter.
Vestfrost har i 1998 fået EU's
miljømærke for et køle-fryseskab, og det
er så vidt vides det første og hidtil eneste
skab, der har fået EU's miljømærke.
I Danmark er Vestfrost så vidt vides den eneste
producent, som er gået over til cyclopentan i
isoleringsskummet. Flere af de andre producenter har dog
investeret i udstyr, som medfører, at de kan benytte
cyclopentan. For nogle af de resterende virksomheder vil det
medføre investeringer i ombygninger i fabrikken
p.g.a. krav fra brandmyndigheder.
DTI Energi er informeret om, at en anden dansk producent
delvis er gået over til cyclopentan.
De mindre danske producenter bruger HFC til
opblæsning af isoleringsskummet. HFC bliver brugt,
fordi det stadig er lidt billigere end cyclopentan, da der
kræves lidt mere plastmasse i skummet, når der
benyttes cyclopentan. Dette aspekt er dog ved at blive
udlignet med nye plastformuleringer.
Tons
|
HCFC-22
|
HCFC-141b
|
HCFC-142b
|
HFC-134a
|
HFC-152a
|
R-404A
|
Isolerings-skum
|
0
|
0
|
7
|
264
|
0
|
|
Køle-middel
|
|
|
|
298
|
|
8
|
Forbrug af HCFC og HFC-stoffer (i tons) til produktion
af køleskabe og fry-sere i Danmark 1997. Der er tale
om både husholdningskølemøbler og
kommercielle "plug-in" køleskabe og frysere. Tallene
er fra Ozonlagsnedbrydende stoffer og visse drivhusgasser,
Miljøstyrelsen 1998.
Vestfrost er den eneste danske producent, som har
mulighed for at påfylde isobutan på alle
produktionslinier.
Greenpeace Danmark foretog i september 1996 en
kortlægning af kulbrintekøleskabe, og kom frem
til, at der var mere end 108 modeller på det danske
marked. Mange af disse importeres fra Tyskland, Sverige,
Slovenien og Italien. Greenpeace er i gang med en ny
kortlægning, og de foreløbige resultater viser
at antallet af kulbrintekøleskabe er steget
yderligere til ca. 271 modeller. Dette svarer til ca. 41 %
af alle modeller på markedet.
Det er DTI Energi's vurdering, at alle danske producenter
er klar over, at der med Kyoto-protokollens optagelse af
HFC-stoffer på listen over drivhusgasser som skal
reduceres, vil komme visse restriktioner m.h.t. brug af
HFC-stoffer i fremtiden, og "at det nok bliver
nødvendigt at gå over til kulbrinterne". De
danske producenter ønsker dog stadig at kunne
fremstille enheder med HFC-kølemiddel til lande, der
måtte ønske det.
Det gælder især USA, hvor det p.t. ikke kan
lade sig gøre at sælge køleskabe med et
brændbart kølemiddel.
Den HFC-frie teknologi er tilstede, og det er i Danmark
udelukkende økonomiske barrierer, som kan være
til hinder for at benytte den. De økonomiske
barrierer består hovedsagelig i investeringer i
fabriksanlæg, idet det oftest er nødvendigt at
ombygge fabrikken, for at skabe specielle brandsikre
områder i forbindelse med opskumningsproces og i
forbindelse med påfyldning af kølemiddel.
Der skal desuden investeres i et fyldeudstyr til
kulbrinter. Endvidere skal personalet oplæres. Endelig
skal de nye produkter godkendes, og der skal
gennemføres laboratorietest for at måle
energiforbrug m.v.
Det kan nævnes, at der er ved at blive introduceret
en helt ny teknologi i kompressorer. Danfoss har
således introduceret en serie kompressorer til
husholdningsfrysere. Disse er til isobutan og kan
køre med variabel hastighed. Herved kan opnås
store energibesparelser, op til 30 - 40 %.
Energibesparelsen fremkommer ikke på grund af
kølemidlet, men snarere på grund af mulighed
for at forbedre styringen af apparatet. De nye kompresso-rer
er medtaget i Danfoss' produktprogram og forventes at have
et stigende salg i de kommende år. Prisen er
foreløbig noget højere end konventionelle
kompressorer.
På DTU og AUC har man sammen med Danfoss og Gram
forsket i en til-svarende kompressor til køleskabe. I
forbindelse hermed benyttede man isobutan som
kølemiddel, og der blev ligeledes målt
energibesparelser på 30 - 40 %. I dette tilfælde
var det afgørende at benytte isobutan som
kølemiddel, idet brug af HFC-134a ville gøre
kompressoren for stor. Denne kompressor er endnu ikke sat i
produktion.
Det skal lige nævnes, at der p.t. ikke findes
kulbrinte-kompressorer til jævnstrøm (12 V
eller 24V), og at der benyttes HFC-134a som
kølemiddel i små køleskabe og frysere
til lastbiler, lystbåde og andre anvendelser til
om-råder uden netspænding.
Jævnstrømskompressorer til isobutan bør
kunne udvikles, men det vil kræve en investering af
kompressorproducenten, og dette vil forudsætte, at der
er et marked for disse kompressorer.
Der bliver i Danmark fremstillet et antal
vaccine-kølere til brug i bl.a. Indien, og det er WHO
og UNICEF, som koordinerer køb af disse. Der
kræves fra disse institutioner, at der benyttes
HFC-134a som kølemiddel. En stor del af
jævnstrømskompressorerne bliver brugt til disse
apparater, der ofte er drevet af solceller.
3.1.2 Kommercielle køleskabe
og frysere
De samme virksomheder, som producerer
husholdningskøleskabe og frysere (Vestfrost, Gram,
Caravell, Derby, Frigor og Elcold), har en stor produktion
af kommercielle køleskabe og frysere. Der er
især tale om iscremfrysere og flaskekølere til
butikker, men også i mindre grad tale om
køleskabe til hotel-ler, restauranter, bagerier
o.l.
Når det drejer sig om flaskekølere og
iscremfrysere, foregår produktionen på
næsten samme måde, som var der tale om
husholdningskølemøbler. Produktionen er
på knap en halv million enheder om året, og de
fleste eksporteres.
Isoleringsskummet fremstilles på samme måde
som nævnt ovenfor, idet Vestfrost benytter cyclopentan
og de andre benytter HFC.
Der har hidtil ikke været kompressorer til isobutan
i den rigtige størrelse for de kommercielle
apparater. Danfoss er dog i et samarbejde med Vestfrost,
Caravell og DTI Energi ved at udvikle en ny kompressor til
isobutan.
Kompressorerne kan endvidere køre med variabelt
omdrejningstal. De vil passe til de fleste kommercielle
kølemøbler.
De første erfaringer viser, at kompressorerne
fungerer tilfredsstillende. Dette projekt modtager
støtte fra Energistyrelsens CO2-midler, og derer
fremstillet 40 stk flaskekølere og 50 stk.
iscremefrysere, som skal testes i butikker, samtidig med at
et antal standardapparater afprøves.
Det bør nævnes, at der i Storbritannien er
fremstillet enheder med kulbrinter som kølemiddel.
Der er benyttet kompressorer til CFC-12 eller HFC-134a og en
kulbrinteblanding (propan/butan), som har samme
tryk/temperatur-forhold. Elstar har bl.a. fremstillet
vinkølere og ølkølere med kulbrinter
som kølemiddel. Dette firma har opstillet tusinder af
disse kølere og benytter udelukkende kulbrinter som
kølemiddel.
Den nugældende standard specificerer, at
kølemiddelfyldningen for brænd-bare
kølemidler er begrænset til 150 gram. Det
vurderes, at de fleste kom-
mercielle køleskabe og frysere vil have en
kølemiddelfyldning, som er mindre end denne
mængde.
3.1.3 Kommercielle
køleanlæg
Kommercielle køleanlæg er anlæg, som
f.eks. anvendes til køling i supermarkeder,
specialbutikker, hotel- og restaurationer og i EDB-rum. Det
kan også være mindre køleanlæg i
industrien.
Typiske kommercielle køleanlæg haves f.eks.
i supermarkeder, hvor der hidtil er benyttet direkte
køling. Kølekompressorerne står i et
maskinrum separat fra kølestedet.
Kølemiddelvæske sendes via lange rør ind
i butikken, hvor den fordamper i kølefladerne i
frysegondoler, kølegondoler eller andre
kølemøbler i butikken.
Kølemiddelgassen suges retur til kompressorerne.
Dette princip eksisterer i utallige forskellige varianter og
størrelser, lige fra små bagere eller slagtere
til EDB-centraler, over hoteller og restauranter til meget
store varehuse med måske mere end 50
kølesteder.
I afsnit 3.1.7 beskrives luftkonditioneringsanlæg,
men det bør nævnes, at der ikke er en skarp
overgang mellem kommercielle køleanlæg og
luftkonditioneringsanlæg. Man vil ofte se anlæg
som har flere kølesteder, heriblandt
luftkonditionering.
Tidligere blev benyttet CFC eller HCFC-baserede
kølemidler som R-502, HCFC-22 og CFC-12. I de senere
år er mange anlæg blevet konverteret til
HFC-baserede kølemidler som HFC-134a eller R-404A. De
nye anlæg, som er bygget i de senere år, er
ligeledes med HFC-kølemidler.
Fornyelig er der (i Danmark og i udlandet) bygget nogle
anlæg med indirekte køling, se senere.
HCFC-22
|
R-404a
|
Andre HFC'er
|
600
|
102
|
66
|
Forbrug af HCFC- og HFC-kølemiddel i kommercielle
køleanlæg i 1997 i tons. ( Ozonlagsnedbrydende
stoffer og visse drivhusgasser, Miljøstyrelsen 1998).
Det skal præciseres, at forbruget er rubriceret til
"Kølemiddel (andre områder)", hvilket vurderes
til hovedsagelig at være kommerciel køling og
luftkonditionering.
Herudover benyttedes 54 tons HFC-134a til "kølemiddel
(andre områder)".
De 66 tons "Andre HFC'er" er 26 tons R-401A, 14 tons R-407C,
10 tons R-402A og 16 tons andre HFC'er.
Det kommercielle køleområde er det mest
"brogede" område inden for køleindustrien. Der
er et stort antal virksomheder, som sælger og
installerer køleanlæg.
Køleanlæggene sammensættes af
standardkomponenter, som indkøbes. Der er ofte meget
lange rørstrækninger involveret, og
lækage-raten har tidligere været meget stor,
dvs. af størrelsesordenen 20 - 25 % af
kølemiddelfyldningen om året.
AKB (Autoriserede Kølefirmaers Brancheforening)
har ydet en stor indsats for at fremme kvaliteten,
således at anlæggene bliver mere
tætte.
Det har resulteret i mere tætte anlæg, men
det er ikke muligt at undgå en vis lækage
igennem pakninger, samlinger eller direkte utætheder.
Der er ingen, som kender det nøjagtige tal for
lækageraten, men branchen har en formule-ret politik
om at reducere den. Der er imidlertid grænser for,
hvor tæt anlæggene kan blive, dette gælder
især for direkte køling i bl.a.
supermarkeder.
Hvis der derimod benyttes indirekte køling kan
både kølemiddelfyldning og lækagerate
reduceres drastisk.
De kommercielle køleanlæg udgør en
meget stor økonomisk værdi, idet der er mange
af dem. Der er stadig mange anlæg, som kører
med CFC-køle-
midler, fordi det ikke kan betale sig at konvertere dem
til HFC-baserede kølemidler, da de snart skal
skrottes. Det har som hovedregel været de nyere
køleanlæg, som er blevet konverteret til
HFC-kølemidler.
Det har været forsøgt at konvertere et
anlæg til propan, men konklusionen blev, at det er
urealistisk at konvertere et CFC/HCFC eller HFC-anlæg
til propan, da der oftest ikke kan fremskaffes den
fornødne dokumentation til godkendelse hos
Arbejdstilsynet.
Derfor vil det være fornuftigt at lade de
eksisterende anlæg køre videre, men gøre
dem så tætte som muligt. Når de skal
skrottes, skal man selvsagt sørge for at opsamle
kølemidlet og lade det indgå i KMO
(Kølebranchens Køle-middelOrdning). Her vil
det enten blive renset og genanvendt, eller det vil blive
sendt til destruktion.
KMO er en frivillig ordning i kølebranchen og har
fået økonomisk støtte fra
Miljøstyrelsen.
Ved naturlige kølemidler forstås stoffer,
som i forvejen indgår i naturens kredsløb,
f.eks. ammoniak, kulbrinter, CO2, vand og luft.
Der er bygget anlæg i Danmark og i udlandet, hvor
der benyttes naturlige kølemidler til
supermarkedsanlæg. Der er tale om enten ammoniak eller
kulbrinter som kølemiddel. Da disse ikke må
sendes ind i selve butikken, skal der benyttes indirekte
køling, d.v.s. der må indføres et
sekundært kølemiddel (brine).
Man har i mange år benyttet sekundære
kølemidler i visse industrielle
køle-anlæg, og der kan være tale om
vand/glykol-blandinger eller vand/salt-blandinger. På
det seneste er det kommet på tale at benytte sjapis
eller CO2 under højere tryk. Anlæg med
indirekte køling er dyrere end anlæg med
direkte køling, idet der bl.a. skal investeres i en
ekstra pumpe og en varmeveksler. Til gengæld vil der
være meget mindre lækage af kølemiddel,
ned til ca. 5 % om året. Kølemiddelfyldningen
er ligeledes meget mindre end for tilsvarende direkte
systemer.
I Sverige er der krav om, at der skal benyttes indirekte
køling. Ifølge Svensk Kylnorm skal der
være indirekte køling, hvis
kølemiddelfyldningen i det primære
kølesystem er større end 30 kg. Hvis
fyldningsmængden er mellem 10 og 30 kg skal systemet
være delvis indirekte, det vil i praksis sige at
køling af kølesteder vil være indirekte,
mens køling af froststeder kan være direkte
køling.
Energistyrelsen og Miljøstyrelsen har ydet
økonomisk støtte til at bygge et nyt
køleanlæg hos Schou-Epa (nu Kvickly), der er
det største supermarked i Roskilde. Der benyttes et
ammoniak-køleanlæg, som er placeret i en
container på taget af bygningen.
Ammoniak-køleanlægget køler en
vand/salt-blanding, som herefter pumpes ind i butikken i to
temperaturniveauer til hhv. køling og frost.
Projektet er udført af Sabroe+Søby i
samarbejde med DTI Energi. Anlægget erstatter ca. 30
gamle CFC- eller HCFC-baserede køleanlæg, og
energibesparelsen er ca. 35 %.
Energibesparelsen i forhold til et nyt parallelkoblet
HFC-køleanlæg vil dog være minimalt, og
muligvis vil det have lidt større energiforbrug.
Der er i udlandet opstillet anlæg, som benytter
sjapis, som er en pumpbar blanding af vand, sprit og is, som
kan minde om tynd sorbet is. Sjapis er et sekundært
kølemiddel, som med fordel kan benyttes til
køleformål op til 0 C.
Der findes bl.a. anlæg i Tyskland, Norge og
England. Teknologien synes dog ikke helt udviklet endnu,
idet der har været nogle "børnesygdomme" med
anlæggene.
Der findes kommercielt tilgængelige tyske og
canadiske sjapis-generatorer. Disse fungerer ved, at isen
genereres indvendigt i en lodret eller vandret tromle,
hvorefter isen skrabes af med en mekanisk skraber.
Anlæggene er ret dyre.
DTI Energi har udviklet et nyt princip for at udvikle en
sjapisgenerator uden mekaniske skrabere, idet sjapis
genereres ved at pumpe det igennem en al-mindelig
varmeveksler med en speciel overfladebelægning.
Generatoren er udviklet med støtte fra
Miljøstyrelsen, og der gennemføres p.t. test
hos DTI Energi i samarbejde med Sabroe.
Der er oprettet et nyt "Center for Sjapis", hvor
forskellige virksomheder er involveret, herunder Sabroe,
Grundfos, tt-coil, Swep, Texaco, Georg Fischer, Hans Buch,
Sunwell samt Institut for Anvendt Kemi, DTU. DTI Energi er
involveret i alle udviklingsaktiviteter og varetager
sekretariatsfunktioner samt administrerer centret.
Hovedformålet med centret er at udvikle og
producere komponenter til sjapis. Viden og kompetence
overføres gennem centret til produkter og sikrer
dermed funktionalitet og optimalt samspil mellem
produkterne. Følgende produkter skal udvikles:
Sjapisgenerator, udstyr til måling af iskoncentration,
pumper, rørsystemer og ventiler, varmevekslere,
akkumuleringsudstyr m.v.
Centret er støttet af Erhvervsfremmestyrelsen og
der er endvidere tilknyttet en brugergruppe, som omfatter
FDB, Slagteriernes Forskningsinstitut og Danmarks
Fiskeriforening.
Sjapis forventes at få stor betydning for
fremtidige køleanlæg med indirekte
køling i kommercielle køleanlæg. Sjapis
vil formentlig også blive benyttet til nye
køleformål, så som direkte
kontakt-frysning.
CO2 under højere tryk kan med fordel benyttes som
kølemiddel i frostom-rådet. Der er
gennemført laboratorietest hermed i Danmark, og der
findes anlæg i udlandet, som benytter princippet.
I Rammeprogrammet for Naturlige Kølemidler (under
Renere Teknologi-programmet) gennemfører DTI Energi
to delprojekter med overskrifterne "Indførelse af
ammoniak i mindre køleanlæg" og "Information
til den danske kølebranche om anvendelse af ammoniak
i mindre køleanlæg".
Formålet med delprojekterne er at undersøge
og afklare problemstillinger i forbindelse med anvendelse af
ammoniak til små og mindre splitanlæg, at
rådgive og anvise metoder til
anlægsdimensionering, samt sikre at opbygget viden
formidles til kølebranchen og omsættes til
praksis.
Projekterne omfatter markedsundersøgelser,
beskrivelse af anvendelsesområder og -typer,
udarbejdelse af sikkerhedsmæssige krav,
dimensioneringsregler, service og
vedligeholdel-sesprocedurer, analyser af problemstillinger
mht. anlægskomponenter, rør og
samlings-metoder, opbygning af og test med
laboratorieanlæg, opbygning og måling på
demonstra-tionsanlæg, samt rapportering og deltagelse
i temadage og konferencer. Projekterne omfatter også
etablering af kursusprogram, samt udarbejdelse af
informations- og instruktionsmate-ri-ale.
Forsøgsarbejdet med laboratorieanlægget har
fået et større omfang end planlagt og har
foreløbig afsløret, at problemerne mod
forvent-ning ikke alene ligger i rørsystemets
materialer og samlingsmetoder, men også i at få
kompo-nen-terne til at fungere tilfreds-stillende
køleteknisk og energimæssigt acceptabelt.
DTI Energi har med støtte fra Energistyrelsen
gennemført et demonstrationsprojekt, hvis
formål var at udvikle og demonstrere et
ammoniakbaseret gårdkøletanksystem med
reduceret energiforbrug og miljøbelastning.
I februar 1998 blev køleinstallationen sat i drift
ved et økologisk landbrug og har i skrivende stund
fungeret upåklageligt i 7 måneder. Den samlede
installation omfatter ikke alene et anlæg til
nedkøling og opbevaring af mælk, men indeholder
også faciliteter til mælke-for-køling,
drikkevandsopvarmning, kuldeakkumulering, samt udnyttelse af
kondensatorvarmen til forvarmning af brugsvand.
Målinger har vist at effektforbruget pga en lav
kompressor-virkningsgrad var højere end forventet,
men mindre end for tidligere anlæg. Anvendelsen af
ammoniak og isvand som kuldebærere indebærer, at
der ikke sker udslip af halogenholdigt kølemiddel til
skade for miljøet. Det er planen at skifte til en
bedre kompressor. Dette vil reducere energiforbruget
yderligere.
Der er gennem projektet høstet erfaringer, som
giver anledning til at tro, at konceptet kan videreudvikles
til et konkurrencedygtigt produktprogram. Projektet
bør efterfølges af nye aktiviteter, der
sikrer, at opnåede erfaringer kombineret med
nytænkning og nye erfaringer fra udlandet udnyttes til
produktudvikling af fremtidens
mælkekølesystemer i landbruget - med
miljørigtige kølemidler og lavt
energiforbrug.
Der er en række andre projekter på bedding,
herunder et projekt om udelukkende at benytte naturlige
kølemidler på et stort city hotel.
I Sverige er der i de sidste par år bygget ca 75
nye køleanlæg med kulbrinter som
kølemiddel. Disse bygger på et koncept, som
Bonus Energi AB har udviklet. Som et eksempel kan
nævnes, at der er bygget et nyt supermarked med
køleanlæg med kulbrinter.
Kølekapaciteten er 240 kW (køl) og 140 kW
(frost). Der benyttes 7 halv-hermetiske kompressorer.
Kølemidler er en blanding af propan og etan ("Care
50"), og fyldningen er 35 kg. Som sekundært
kølemidler benyttes propylen-glykol (køl) og
CO2 (frost).
Bonus Energi AB er overtaget af Sabroe A/S og konceptet
markedsføres nu i hele Skandinavien, Tyskland og UK.
I Appendix E er gengivet en referenceliste over
kulbrintekøleanlæg opstillet af Bonus Energi
AB. Linde AG i Tyskland har et tilsvarende koncept.
Det er nu muligt at købe kompressorer til propan
eller propen. I Bonus-anlæggene benyttes Bitzer
kompressorer. Herudover markedsfører AirCon A/S
tilsvarende kompressorer fra Dorin.
I Danmark er der hidtil ikke installeret større
kommercielle kølesystemer med kulbrinter som
kølemidler på trods af, at flere
projektrapporter har konkluderet, at der ikke skulle
være forhindringer for brug af kulbrinter som
kølemiddel i gældende dansk lovgivning.
En af grundene hertil kan være, at Flemming
Jørgensen fra Danfoss A/S i et debatoplæg "Uden
køling bliver det meste for varmt", udgivet af AKB i
1998 advarer mod at benytte kulbrinter. FJ skriver bl.a.: "I
branchen som helhed mangler vi viden og erfaring ligesom
vore uddannelser og ikke mindst efteruddannelse bl.a. af
serviceleddet skal suppleres med viden, regler, lovgivning
og almindelig sund fornuft i anvendelse af og omgang med
kulbrinte-baserede køleanlæg."
Der er derfor behov for at klarlægge, om der reelt
er problemer, - og i givet fald hvilke - ved projekte-ring
og installation af et mellemstort kommercielt
kølesystem med propan.
Et demonstrationsprojekt bør indeholde
projektering, installation og idriftsætning af et
anlæg på 100-150 kW køleydelse med over 7
kg propanfyldning med involvering af alle relevante
myndigheder. Der bør gennemføres et
måleprogram til kortlægning af ydelse,
driftsforhold og energiforbrug og efterfølgende
udarbejdes vejledning i, hvordan man gør, og hvem der
skal spørges og ansøges osv. Et projekt
bør også omfatte udvikling af grundlag for
kompetancegivende (efter)uddan-nelse af
kølemontører og servicepersonale.
Der er udarbejdet et projektforslag herom.
Det kan konkluderes, at der er behov for at få mere
erfaringer igennem for-søg med kommercielle
køleanlæg med indirekte køling. Der er
især behov for forsøg med sjapis og CO2 som
sekundære kølemidler.
Det er vigtigt, at der tages hensyn til
sikkerhedsaspekter og at Arbejdstilsynets regler overholdes.
I den forbindelse er det vigtigt, at der skabes klarhed om
regelsættet. Det er meget vigtigt, at de nye
køleanlæg er energieffektive og ikke forbruger
mere energi end tilsvarende nye
HFC-køleanlæg.
Det er vigtigt, at der sker en billiggørelse af
køleanlæg med brinesystemer (sekundære
kølesystemer). Herved vil disse kunne få
større udbredelse i fremtiden.
Det bør nævnes, at der også kan
benyttes frikøling med udeluft eller havne-vand.
Dette kan i nogle tilfælde spare energi til
køleanlæg i en del af året, idet udeluft
f.eks. direkte kan køle et lokale, eller havnevand
kan direkte nedkøle procesvand.
Vurdering af muligheder for at benytte naturlige
kølemidler indenfor kommerciel køling:
For fremtidige køleanlæg vurderes
følgende:
Anlæggene kan designes til både ammoniak
eller kulbrinter alt efter de sikkerhedsmæssige
omstændigheder. I offentligt tilgængelige
lokaler vil man normalt kun kunne anvende indirekte
køling, mens man i mange andre tilfælde vil
kunne anvende direkte køling.
- De store kommercielle køleanlæg kan i
fremtiden designes som ammoniak- eller
propankøleanlæg med indirekte køling.
Som anvendelsesområde kan nævnes store
supermarkeder.
- De helt små kommercielle køleanlæg
kan i et vist omfang i fremtiden fremstilles som
anlæg med kulbrinter eller ammoniak med direkte
ekspansion. Dette kræver dog, at der
opstilles/udvikles sikkerhedskrav og faste procedurer.
Sikkerhedskravene omfatter bl.a. en maksimal
fyldningsmængde, f.eks. 1,5 kg (for direkte
ekspansion). Som anvendelsesområde kan nævnes
små kølerum, kølediske i
specialbutikker m.v. Til kølerum uden offentligt
adgang kan benyttes direkte køling.
- Det mest problematiske er mellemområdet, hvor
det af økonomiske og sikkerhedsmæssige
grunde (med nuværende kommercielt tilgængelig
teknologi kan være problematisk at bygge
anlæg med indirekte køling). Som
anvendelsesområde kan nævnes mindre
dagligvareforretninger. Som beskrevet tidligere er der en
række udviklingsprojekter i gang med sigte på
at udvikle ny teknologi, som indsnævrer dette
gråzoneområde. Ligeledes her kan til
kølerum uden offentlig adgang benyttes direkte
køling.
3.1.4 Industrielle
køleanlæg
Industrielle køleanlæg er normalt meget
store køleanlæg, som benyttes til
proceskøling inden for f.eks.
fødevareindustrien eller i den kemiske/biokemiske
industri. Der benyttes i Danmark traditionelt
ammoniak-køleanlæg til disse anvendelser.
Stort set alle mejerier, slagterier og bryggerier har
store ammoniak-køle-anlæg. Sabroe Refrigeration
er verdens største producent af industrielle
køleanlæg, og det er hovedsagelig ammoniak, som
benyttes som kølemiddel. Også Gram
Refrigeration (York International) er kendt for at levere
industrielle køleanlæg med ammoniak.
Der findes dog mange industrielle køleanlæg,
som benytter CFC, HCFC eller HFC-kølemidler, og det
kunne i de fleste tilfælde ligeså godt have
været ammoniak-køleanlæg.
Man ser en stigende tendens til (f.eks. i
fødevareindustrien), at man går over til at
anvende indirekte systemløsninger for at reducere
kølemiddelfyldningen og undgå ammoniak i
arbejdslokaler m.m. Derfor vil der i fremtiden være
behov for at udvikle anlæg, der anvender CO2 som
kølemiddel.
Sabroe og DTI Energi har med støtte fra
Energistyrelsen udviklet et køleanlæg, som
benytter vand som kølemiddel i en kompressionsproces.
Der er fremstillet et forsøgsanlæg på 2
MW kuldeydelse, og det er opstillet hos Lego til
køling af plaststøbemaskiner. Anlægget
har en meget høj virkningsgrad, og energiforbruget er
ca. 30 % lavere end for et nyt optimeret
ammoniak-køleanlæg.
Anlægget har været dyrt at fremstille, og der
vil nok gå nogle år, før denne teknologi
er helt færdigudviklet. Det formodes, at
Lego-projektet vil blive fulgt op med andre projekter, hvor
Energistyrelsen er involveret.
3.1.5 Mobile
køleanlæg
Ved mobile køleanlæg forstås
køleanlæg installeret i biler, tog, fly, skibe
eller containere.
Kølecontainere
Den vigtigste anvendelse i Danmark er
kølecontainere. Mærsk Line er verdens
største fragter af kølegods, og har ca. 40.000
kølecontainere i trafik på globalt plan.
Tidligere var kølecontainere udstyret med et
CFC-12-køleanlæg, og der findes stadig mange
gamle containere med disse køleanlæg. Mange
nyere containere er konverteret til HFC-134a.
Siden omkring 1993 blev alle nye køleanlæg
installeret med HFC-134a-køleanlæg. I Japan
bruges HCFC-22 til dette formål og i USA benyttes
R-404A og HFC-134a. Lækageraten for denne type
køleanlæg er ret høj på grund af
det hårde miljø til søs.
Tidligere benyttedes CFC-11 i isoleringsskummet. Det er
nu erstattet med HCFC-141b.
Mærsk Container Industri A/Sproducerer nu
kølecontainere i Tinglev, og der er en forholdsvis
stor produktion af disse.
Thermo King Container Denmark A/S i Langeskov fremstiller
køleanlæg til installation i containere.
DTI Energi har med støtte fra
Miljøstyrelsen og i samarbejde med industrien
gennemført et studie, for at undersøge,
hvordan fremtidens kølecontainere kan se ud.
Det er problematisk at benytte brandbare
kølemidler eller ammoniak til dette formål.
Derfor er "feltet" af naturlige kølemidler på
nuværende tidspunkt indskrænket til brug af CO2
(og eventuelt luft) som kølemiddel.
Igennem studiet er man fremkommet med et forslag til at
udvikle en prototype, hvor der afprøves et
køleanlæg med CO2 som kølemiddel.
Derudover kan man forsøge at benytte
vakuumisolering.
Det vil være relevant med et RT-projekt på
dette område, og DTI Energi har i samarbejde med
industrien formuleret et projektoplæg herom.
Air condition-anlæg i biler
Tidligere benyttedes CFC-12 til dette formål, og i
de senere år er benyttet HFC-134a.
Da Danmark hverken har nogen bilindustri eller et varmt
klima, har der hidtil ikke været så store
industrielle aktiviteter i forbindelse med A/C-anlæg
til biler. Dog har A'Gramkow produceret fyldeudstyr til
bilindustrien.
Man ser dog en stadig større udbredelse af
A/C-anlæg i biler, og det vil må-ske blive
standardudstyr i fremtiden.
Danfoss har sammen med bl.a. store bilproducenter
været deltager i et EU-projekt, hvor der skal udvikles
en ny type anlæg med CO2 som kølemiddel.
Danfoss har udviklet en ny kompressor hertil.
Det bør nævnes, at der i nogle lande
benyttes kulbrinter i bilers A/C-anlæg. Dette er
således være tilfældet i Australien, hvor
mange tusinde biler skulle benytte disse kølemidler.
Der er formentlig tale om en kulbrinteblanding, som benyttes
sammen med konventionelt udstyr, som oprindeligt er beregnet
til CFC-12 eller HFC-134a.
Der har været diskussioner om brand- og
eksplosionsfare i forbindelse med brug af kulbrinter i
bilers A/C-anlæg. Kulbrinter kunne være et
naturligt valg, idet man i forvejen har adskillige kg
kulbrinter i form af benzin, dieselolie eller propangas i
bilen.
A/C-anlæg i fly
I mange år er der benyttet
koldluft-køleanlæg til køling af
passagerkabiner i rutefly. Der benyttes en simpel
joule-proces, hvor luften komprimeres og afkøles ved
varmeveksling med omgivelserne. Herefter ekspanderes luften
i en turbine, hvorved den bliver kold. Processen er ikke
speciel energieffektiv, men benyttes i fly blandt andet
på grund af den lette vægt af komponen-ter.
A/C-anlæg i tog
Der er i Tyskland gennemført et projekt med at
udvikle og afprøve et
koldtluft-køleanlæg til tog. Projektet er
blevet vellykket, og der er fremstillet ca. 60 enheder til
ICE-tog.
3.1.6 Varmepumper
Varmepumper fungerer som køleanlæg, idet der
tappes varme fra en kilde (f.eks udeluften, jord, staldluft,
procesvand m.v.), og denne afsættes ved højere
temperaturer til en varmebærer, som f.eks.
centralvarmevand.
Der opstilles tre hovedtyper af varmepumper i Danmark:
Husstandsvarmepumper, staldvarmepumper og industrielle
varmepumper.
Husstandsvarmepumper benyttes til rumopvarmning og til
opvarmning af varmt brugsvand. Det danske salg af
varmepumper er næsten udelukkende til enkeltboliger,
mens man i Sverige og Norge har et antal meget store
varmepumper tilknyttet store kollektive
varmeforsyninger.
Der er ca. 12 producenter af den slags varmepumper i
Danmark, og der importeres en del japanske enheder.
Hidtil har man benyttet kunstige kølemider, men
den største danske producent (Lodam) har udviklet
varmepumper med propan som kølemiddel. Lodam har i
1997 vundet en konkurrence i Holland, og skal derfor levere
400 stk. varmepumper med propan til hollandske kunder. Der
er tale om et gennembrud for miljøvenlig
varmepumpeteknologi. Lodam's varmepumpeteknologi er
overtaget af firmaet Nibe i Sverige. Her vil man
fortsætte fremstillingen af varmepumper med
propan.
Der er blevet vedtaget kriterier for Nordisk
Miljømærke for husstandsvarmepumper.
Ifølge disse kriterier må der ikke være
kraftige drivhusgasser i kølemidlet i varmepumperne,
hvis de skal kunne tildeles miljømærket.
Staldvarmepumper er ligesom husstandsvarmepumper kompakte
enheder, som udnytter den varme afkastluft fra husdyr. Dette
udnyttes til at opvarme bolig og/eller forvarmning af vand
til rengøring og lignende i stalden. Det er stort set
de samme firmaer, som opsætter husstandsvarmepumper og
stald-varmepumper.
Energistyrelsen har ydet støtte til et
demonstrationsprojekt om staldvarmepumper.
Industrielle varmepumper fremstilles bl.a. af Sabroe og
Gram, og der benyttes bl.a. ammoniak som
kølemiddel.
3.1.7
Luftkonditioneringsanlæg
Der har hidtil ikke været produktion af små
A/C-anlæg til boliger i Danmark. Det er sandsynligvis,
fordi vores klima ikke nødvendiggør
luftkonditionering i beboelser. Man ser dog en stigende
markedsføring af A/C-anlæg (ofte japanske) i
Danmark.
Man har hidtil (hos producenter i udlandet) benyttet
R-502 og CFC-12 og senere HCFC-22 til dette formål, og
mange udenlandske producenter er ved at overgå til
HFC-baserede kølemidler, herunder HFC-134a og
R-507C.
En udenlandsk producent (DeLonghi) har produceret ca.
60.000 stk. A/C-anlæg med propan som
kølemiddel.
IMI i UK har markedsført anlæg med Care 50
(blanding af propan og butan). Der er tale om modeller med
montage på vægge og under lofter.
Køleydelsen er mellem 2 og 10 kW.
Det bør nævnes, at der er en dansk producent
af affugtningsanlæg, nemlig Dantherm, hvor der
benyttes HFC-kølemiddel.
Situationen er anderledes for store A/C-anlæg i
kontorbygninger, hospitaler m.v. Her opstilles
køleanlæg (chillers), som køler vand til
distribution i bygningen. Luften afkøles i
varmevekslere v.h.a. det kolde vand.
Der findes en række forskellige
køleanlæg til dette formål, og der er
tidligere benyttet CFC-11 og andre kunstige
kølemidler. Man kan udmærket benytte ammoniak
til dette formål, og der er bl.a. opstillet et
sådant anlæg i Postterminalen i
København. Dette anlæg er for øvrigt
udstyret med en havvandsvarmeveksler, således at der
kan benyttes frikøling v.h.a. koldt havnevand i en
stor del af året. Herved spares energi.
I appendix B er givet en referenceliste fra Sabroe for
ammoniak-køleanlæg til væskekøling
opsat i Danmark i de senere år. Der er tale om 114
anlæg opført siden 1990, og de er især
opstillet på hospitaler, store kontorbygninger,
industrivirksomheder med proceskøling,
Københavns Lufthavn, fødevare-industrien og
indkøbscentre.
I appendix C er givet en tilsvarende referenceliste fra
Gram Refrigeration (York International) for
ammoniak-køleanlæg til
væskekøling. Her er listet 35 anlæg
opført siden 1993, og disse er ligeledes opstillet
på hospitaler, i store kontorbygninger,
industrivirksomheder m.v.
Man kan på tilsvarende måde benytte propan i
væskekølere til luftkonditionering. Bonus
Energi AB har opstillet ca. 75 anlæg i Sverige. I
appendix E er givet en referenceliste over disse
anlæg.
Vanddamp-kompressionsteknologi kan ligeledes udnyttes i
forbindelse med A/C. DTI Energi arbejder dels med mekanisk
vanddampkompression, der er drevet af el-energi, dels af
termisk vanddampkompression, hvor man udnytter spildvarme
til at lave koldt vand til A/C. Dette sker vha.
ejektor-teknologi, hvor vand er arbejdsmedie og
kølemiddel. Spildvarmen kan komme fra decentrale
kraftvarmeværker eller fra industriprocesser.
3.1.8 Lavtemperaturanlæg
Lavtemperaturkøleanlæg har en forholdsvis
lille anvendelse. Der produceres køleudstyr, som kan
nedkøle laboratorieprøver og andre ting til
meget lave temperaturer.
Heto-Holten producerer laboratorieudstyr, herunder udstyr
til frysetørring og lavtemperatur (cryo)-frysere til
hospitaler o.l.
Udstyret består normalt af et to-trins kaskade
køleanlæg, hvor første trin er et R-404A
eller et R-403B-anlæg. Første trin køler
til ca. -50 C.
Andet trin benytter kulbrinter som kølemiddel,
enten etan (R-170) til ca. -80 til -90 C eller eten (R-1150)
til ca. - 100 til - 120 C.
Nogle udenlandske konkurrenter benytter HFC-23 til det
lave trin.
Det skulle være muligt at benytte propan i det
første trin, og det vil næppe ændre
på sikkerhedsaspekterne, idet der i forvejen benyttes
brandfarlige kølemidler. Det kræver dog, at der
kan skaffes kompressorer, som er god-
kendt til propan, og at der gennemføres test
hermed. Noget tyder da også på, at det er
tilfældet. Ifølge den danske agent for Dorin
kompressorer kan disse benyttes til propan.
Der er muligvis også andre danske virksomheder, som
producerer lavtemperatur-kølesystemer.
3.2 Polyurethanskum
Herunder vises forbruget af HCFC- og HFC-stoffer til
fremstilling af poly-
urethanskum i Danmark i 1997:
|
HCFC-22
|
HCFC-141b
|
HCFC-142b
|
HFC-134a
|
HFC-152a
|
Isolering i kølemøbler
|
0
|
0
|
7
|
264
|
0
|
Fjernvarme rør
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Andet isolering
|
0
|
440
|
4
|
0
|
0
|
Andet hårdt skum
|
0
|
145
|
6
|
0
|
0
|
Fugeskum
|
0
|
0
|
0
|
44
|
5
|
Blødt skumplast
|
0
|
0
|
0
|
40
|
10
|
Forbrug af HCFC og HFC til fremstilling af
polyurethanskum til forskellige anvendelser.
Forbrugsmængderne er i tons, og tallene er fra Cowi's
kortlægning: Ozonlagsnedbrydende stoffer og visse
drivhusgasser - 1997, Miljøstyrelsen 1998.
Som det fremgår benyttes der stadig en hel del HCFC
til opskumning af polyurethanskum. Der er især tale om
HCFC-141b. Dette har (ifølge kilder i branchen) i
efteråret 1998 medført en mangelsitustion
på dette stof, idet flere lande (herunder Danmark) er
stødt på HCFC-loft (HCFC-cap), som er besluttet
i EU. Derfor er der en meget begrænset kvote til brug
i sidste halvdel af 1998, og prisen er steget voldsomt.
3.2.1 Isoleringsskum
Det er allerede i afsnit 3.1.1 nævnt, at der
benyttes en del HCFC og HFC til fremstilling af isoleringen
i køleskabe og frysere, og der er beskrevet, hvilke
alternativer som findes. Derfor vil denne anvendelse ikke
blive behandlet i dette afsnit.
Fjernvarmerør
Mere end halvdelen af den globale produktion af
fjernvarmerør finder sted i Danmark hos ABB I. C.
Møller, Løgstør Rør, Tarco
Energi og Dansk Rørfabrik (Star Pipes).
Tidligere var denne produktion storforbruger af CFC og
HCFC, således forbrugtes i 1986 ca. 820 tons CFC-11.
Nu opskummes isoleringsskummet med kulbrinter, især
cyclopentan. En del fjernvarmerør produceres
ligeledes med CO2.
Det er lykkedes for Miljø- og Energiministeriet i
Danmark i samarbejde med branchen at få Verdensbanken
til at godkende den slags fjernvarmerør til
fremtidige projekter med Verdensbank-finansering. Dette har
medvirket til at gøre pentan-opskummede
fjernvarmerør til en slags standard. Mads Madsen fra
European District Heating Pipe Manufacturers Association
oplyser, at de danske virksomheder leverer ca. 65 % af
verdensproduktionen af fjernvarmerør. En mindre del
af denne produktion finder sted hos datterselskaber i bl.a.
Polen.
Der er omkring 1500 ansatte på
fjernvarmerørsfabrikker i Danmark. Her-udover er der
virksomheder, som er beskæftiget med nedlæggelse
af rør og bygning af hele energisystemer m.v. Der er
også virksomheder, som er underleverandører til
fjernvarmerørsfabrikkerne. Det er således en
branche med stor betydning for økonomi og
beskæftigelse i Danmark.
Isoleringspaneler
Mindst to virksomheder (D.C. System Insulation og
Prepan/tidligere Dansystem) fremstiller
sandwich-isoleringspaneler til kølehuse m.v.
Der benyttes hovedsagelig HCFC til denne produktion, idet
der også fremstilles nogle paneler med CO2 tilsat lidt
HFC til eksport til Sverige, som har forbudt HCFC-paneler.
De nøjagtige mængder HCFC kendes ikke p.t., men
det formodes, at en stor del af HCFC-mængden i
rubrikken "andet isoleringsskum" benyttes til dette
formål.
I 1986 forbrugtes ca. 140 tons CFC-11 til dette
formål.
Som alternativ kan benyttes kulbrinter, herunder
cyclopentan. Det vil dog kræve en stor investering i
produktionsudstyret. Visse steder i udlandet fremstilles
paneler med kulbrinter. I Finland producerer f.eks. Hurre
group Oy og Makroflex Oy sandwich-isoleringspaneler ved
hjælp af kulbrinter.
Et andet alternativ er at benytte CO2 (vandblæst)
skum. Dette har dog en lidt dårligere isoleringsevne
sammenlignet med andre løsninger.
Man kunne tænke sig, at der kan benyttes
vakuumisolering til dette formål i fremtiden. En
mulighed kunne være fremstilling af sandwich-paneler
med stift polyurethanskum med åbne celler. En
vakuumpumpe skal herefter sørge for at holde trykket
nede i isoleringsmaterialet. Selve skummet er fremstillet
med CO2-opblæsning. Det vil kræve et stort
arbejde at udvikle denne teknologi.
Den største barriere mod indførelse af
kulbrinter er en stor investering i ombygning af
produktionsudstyr. Der er tale om mindre producenter, for
hvilke der vil være tale om en forholdsvis stor
investering.
Kølecontainere
Der benyttes HCFC-stoffer til fremstilling af
kølecontainere. Forbruget af HCFC til dette
formål kendes ikke, idet det indgår under
kategorien "andet isoleringsskum" i Miljøprojekt nr.
342. Der er tale om en relativ ny produktion i Danmark.
Produktionen kunne ændres til kulbrinter
(cyclopentan). Det vil dog kræve en del
ændringer, herunder skal der tages hensyn til
sikkerhed ved opskumning med cyclopentan. Der skal endvidere
tages hensyn til, at en eventuel forringelse af
isoleringsevnen vil medføre ændringer i
konstruktionen af containerne. Mærsk Container
Industri A/S oplyser, at overgang til cyclopentan kan
medføre en forringet isoleringsværdi på
op til 10 %.
Den største barriere mod indførelse af
kulbrinter antages at være de ulem-per, som dette
måtte medføre af produktionsstop, usikkerheder
om kvalitet, sikring af arbejdsmiljøet samt de
økonomiske konsekvenser heraf.
En anden mulighed er at benytte vakuumisolering, hvor der
haves stift polyurethanskum med åbne celler. Der er i
samarbejde mellem industrien og DTI Energi udarbejdet et
oplæg herom. Det vil kræve omfattende
ændringer i konstruktion og produktion, hvis man skal
overgå til denne teknologi, og det vil i givet fald
kræve omfattende undersøgelser og tests.
Andre former for isoleringsskum
Der er en del mindre producenter af polyurethanskum til
isolering, som benytter enten HCFC eller HFC til en
række forskellige formål. Det vil måske
være for dyrt for de allermindste for disse at
investere i kulbrinteteknologi, idet der kræves store
investeringer i brandbeskyttelse.
Som alternativ kan eventuelt benyttes CO2-opblæst
skum, men det vil have en dårligere isolering
sammenlignet med skum, som er opblæst med HCFC eller
HFC. Ved visse anvendelser er isoleringsevnen ikke så
afgørende. Det kan være steder, hvor
konstruktionen indebærer, at der i forvejen er store
kuldebroer eller det kan være steder, hvor der ikke er
så store temperaturforskelle.
Som eksempel på det første kan nævnes,
at der fremstilles industriporte med CO2-opblæst
polyurethanskum hos Nassau Doors.
Et andet eksempel er opskumning af isoleringsmateriale
hos Norfrig A/S, som fremstiller kølekasser til
lastbiler og sættevogne. Her benyttes nu ifølge
Chris Ungermand, Shell Kemi A/S vandblæst skum. Det er
lykkedes at udvikle et materiale, som har samme isolerende
egenskaber, som da man tidligere benyttede HCFC-141b. Det er
sket ved at benytte glasfiberforstærkede barrierer i
siderne. Dette forhindrer diffusion af CO2 ud, - og luft ind
i skummet.
Firmaet Tectrade A/S har udviklet en ny type af
CO2-opblæse skum (ofte kaldet vandblæst skum),
hvor en finere cellestruktur medfører en forbedring
af isoleringsevnen.
Mange af de allermindste producenter af isoleringsskum er
holdt op med selv at fremstille skummet. Man køber i
stedet "blokskum", som derefter skæres op til at passe
til et bestemt formål. Ofte er skummet kun en mindre
del af en større kompleks maskine.
Der er en producent af blokskum i Danmark, LM Skumplast.
Her har man substitueret HCFC-141b med kulbrinter
(isopentan) til opskumning. Anlægget er designet af
Tectrade A/S.
3.2.2 Fugeskum
Baxenden Scandinavia A/S fremstiller dåser med
fugeskum og producerer mange forskellige slags. Tidligere
benyttedes CFC eller HCFC-stoffer som drivmiddel i disse
dåser, men det er nu forbudt. I 1986 blev der benyttet
mellem 575 og 800 tons CFC og HCFC til dette
formål.
Baxenden var meget tidlig fremme med et alternativ, som
benytter propan og butan som drivmiddel. Dette system blev
introduceret på det skandinaviske marked, og siden
1987 har der udelukkende været solgt kulbrintedrevne
systemer til dette marked.
Situationen er en anden til andre markeder, herunder
Tyskland. Der må maksimalt benyttes 50 gram kulbrinter
i dåserne, d.v.s. max. 50 gram propan + butan. Det er
derfor nødvendigt at supplere med en mængde
HFC-134a (i en 700 ml dåse er der typisk 100 til 175
gram drivmiddel).
Dette skyldes en aftale, som de europæiske
producenter har indgået, men man har undtaget
Skandinavien fra denne regel. I andre verdensdele benyttes
hovedsagelig kulbrinter som drivgas.
Man leverer kun dåser med rene kulbrinte-drivmidler
til lande, hvor man er vant til at arbejde med dette
drivmiddel, og hvor man overholder sikkerhedsforskrifter, om
at sikre ventilation m.v.
Der er sket uheld med kulbrintebaserede dåser.
Dette er sket i tilfælde, hvor sikkerhedsregler ikke
har været overholdt, og når det er benyttet i
små rum, hvorefter der er tændt ild med en
tændstik eller lighter. Men denne fare består
også for dåser med HFC-drivmiddel, idet dette
drivmiddel også er brandfarlig p.g.a. indhold af
kulbrinter og HFC-152a (som også er brandbart).
Der er ca. 35 producenter i verden, og der er hård
konkurrence. Derfor kan Baxenden ikke selvstændig
bestemme den teknologiske trend, men må producere
dåser med HFC-stoffer til andre lande end de
skandinaviske.
Dåser med ren kulbrinte-drivmiddel er
væsentlig billigere end dåser med HFC-stoffer.
Drivmidlerne har dog forskellige egenskaber, så man
kan ikke helt sammenligne dåserne på prisen
alene. Fugemassen får forskellig egenskaber
afhængigt af drivmidlet.
3.2.3 Fleksibelt skumplast
Der er i Danmark to store producenter af fleksibelt
skumplast (skumgummi), nemlig Brdr. Foltmar og K. Balling
Engelsen.
Størstedelen af produktionen er "vandblæst",
d.v.s. der tilsættes en lille smule vand til
produktionen og vand reagerer med isocyanat og danner CO2,
som er det egentlige opskumningsmiddel.
En del af produktionen har traditionelt været
fremstillet med CFC-11 og senere med HCFC-stoffer som
drivmiddel. Det er især specielle bløde og
lette kvaliteter til møbel-industrien.
I de sidste par år er der benyttet en blanding af
HFC-134a og HFC-152a som drivmiddel til denne
produktion.
I de andre nordiske lande benyttes udelukkende skum, som
er blæst op med CO2. Der findes en aftale om ikke at
fremstille skum med densitet mindre end 23 kg/m3, hvorved
der ikke behøves fysiske blæsemidler.
Der er i udlandet udviklet en ny teknologi, hvor der
benyttes flydende CO2 til fremstilling af fleksibelt
skumplast i disse kvaliteter, og der er opstillet et antal
anlæg, bl.a. i USA, Italien og Belgien. Den
væsentlige barriere mod at overgå til denne
teknologi er investering i nyt maskineri.
Der er mindst to leverandører af den nye
teknologi, det er Canon (Italien) og Bayer (Tyskland).
Danske producenter af fleksibelt skumplast oplyser, at
der ligeledes er en barriere i forhold til kvaliteten, idet
der skulle være problemer med kvali-teten ved den nye
CO2-teknologi.
Leverandører af ovennævnte udstyr til den
nye blæseteknologi oplyser dog, at kvaliteten for det
nye skum er OK.
I visse lande (også i EU) benyttes metylenchlorid
til produktion af fleksibelt skumplast. Dette vil være
utænkeligt i Danmark af
arbejdsmiljømæssige grunde.
3.3 Brandslukningsmiddel
I forbindelse med den globale afvikling af Halon er der
fremkommet nogle kemiske substitutter, herunder et der er
baseret på HFC-227 (f.eks. Great Lakes FM-200). Disse
markedsføres ret intensivt over store dele af verden,
og det har også været forsøgt i
Danmark.
Det er imidlertid i Danmark forbudt at benytte
halogenerede kulbrinter til brandslukning. Der var en
undtagelse for Halon-1301 og Halon-1211, men de er nu under
afvikling parallelt med CFC m.v.
Danske virksomheder indenfor brandslukningsmateriel har
udviklet fremragende alternative teknologier. Der kan bl.a.
nævnes Inergen, som er udviklet af Dansk FireEater.
Det består af inerte gasser; argon, kvælstof og
lidt CO2. Inergen kan benyttes til rumslukning i
EDB-centraler, kontrolrum, kraftværker, motorrum
m.v.
Ginge-Kerr Danmark A/S har en tilsvarende teknologi, som
kaldes Argonite. Det består af argon og nitrogen, og
dette firma har end videre udviklet en teknologi med
vandtåge.
Teknologien med at benytte inerte gasser til
brandslukning er blevet en stor succes - også på
internationalt plan. Udenlandske multinationale firmaer som
eksempel Wormald markedsfører således
Inergen.
Der findes også andre alternativer til kemiske
brandslukningsmidler. Der kan nævnes CO2- eller
skumslukning i maskinrum på skibe, bedre dektektorer
kombineret med manuel brandslukning m.m. Det vil føre
for vidt at komme ind på alle detaljer omkring
brandslukning i denne rapport.
Hele dette område er beskrevet meget nøje i
en rapport udgivet af Miljøstyrelsen i 1995:
"Environmental Report No. 312: Going towards Natural Fire
Extinguishants, Experience from Danish Industry".
3.4 Drivmiddel i aerosolbeholdere og
"tågehorn"
Miljøstyrelsens "Aerosolbekendtgørelse"
forbyder anvendelse af HFC-stoffer til brug i
Aerosolbeholdere.
Forbuddet gælder dog ikke for medicinske
aerosolbeholdere eller "tågehorn", da medicinske
produkter er undtaget, og bekendtgørelsen ikke
regulerer indholdet i aerosolbeholdere, hvor det udelukkende
er en gas, som strømmer ud af dåsen. Men
Miljø- og Energiministeren har bebudet en revision af
bekendtgørelsen, således at også
tågehorn vil blive omfattet af
bekendtgørelsen.
Medicinske sprays
CFC-11 og CFC12 benyttes stadig som drivmiddel i
medicinske sprays, og det er især i astmasprays.
Forbruget af disse produkter udgjorde i slutningen af
1980'erne ca. 29 tons CFC-stoffer. Produkterne fremstilles
ikke i Danmark.
Der har i mange år været alternative
præparater, bl.a. pulver som patienterne selv
inhalerer i lungerne. Det er dog ikke alle astmapatienter,
som kan gøre dette.
Der er udviklet astmasprays med HFC-stoffer som
drivmiddel.
Tågehorn
Der kan købes tågehorn med HFC-134a som
drivmiddel. Der er tale om en aerosoldåse med et
plastichorn, og apparatet er beregnet til at give en meget
kraftig lyd fra sig.
Det vurderes, at de fleste tågehorn benyttes af
tilskuere til fodboldkampe o.l., men de benyttes også
på fritidsbåde som tågehorn for at advare
andre både.
Greenpeace Danmark har fundet HFC-frie alternativer i
handelen i Danmark. Der er tale om flere forskellige typer,
hvor den ene benytter isobutan som drivmiddel. Den anden
type benytter trykluft, og den kan genoplades på en
tankstation eller med en håndpumpe. Der findes
også tågehorn med elektrisk dreven kompressor.
Endelig findes der manuelt betjente båthorn, som man
kan puste i eller som kan aktiveres ved hjælp af en
gummibold.
3.5 Andre forbrugsområder
Der er et lille forbrug af HFC i specielle dåser
til nedkøling af elektroniske komponenter ved
reparation af elektronisk udstyr. Ved udstrømning af
flydende HFC sker der en nedkøling af det emne, som
væskedråberne rammer.
Det er muligt ved denne metode at konstatere, hvorvidt
komponenten er defekt. Forbruget vurderes til at være
beskedent, ca. 0,5 tons om året.
Naturvårdsverket i Sverige oplyser, at man i
Sverige benytter flydende CO2 til dette formål, og at
AGA leverer udstyr hertil.
DTI Energi har ikke p.t. kendskab til andre
anvendelsesområder for HFC-stoffer i Danmark.
Det bør dog nævnes, at det i udlandet bl.a.
i Sydøstasien har været forsøgt at
sælge "Push'n chill" øldåser, som
køles ved direkte fordampning af HFC-134a i
dåsen, og hvorved øllet køles. Dette
emne har været behandlet i pressen i sommeren 1997, og
de europæiske miljøministre har taget afstand
fra denne anvendelse af HFC-stoffer.
Firmaet bag de selvkølende dåser harbebudet,
at man vil nu vil bruge CO2 som kølemiddel i stedet
for HFC-134a.
|