| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Vurdering af mulighederne for at erstatte kraftige drifthusgasser (HFC'er, PFC'er og SF₆)

3 Anvendelse af HFC-stoffer og erstatningsmuligheder herfor

Blandinger

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 tit nummereret med R-400-serien eller R-500-serien. I appendiks A er der 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 aerosoler. I udlandet bruges 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. I afsnit 3.2 behandles polyurethanskum og XPS-skum, og i afsnit 3.3 behandles brandslukning. I afsnit 3.4 behandles aerosolbeholdere, og i afsnit 3.5 behandles andre forbrugsområder for HFC-stoffer.

3.1 Køleindustrien

15.000 ansatte

Danmark har en stor køleindustri med internationalt kendte firmaer som Danfoss, York Refrigeration, Gram, Vestfrost, Caravell, Elcold m.fl. 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 produktion af. Det kan ligeledes være industrielle køleanlæg, som York Refrigeration (tidligere 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

1,5 millioner enheder om året

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. Godt 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 på ca. 300.000 stk./år, heriblandt er en stor del importerede køleskabe fra især Tyskland, Italien og Sverige.

5.000 ansatte

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.

Hele historien om afvikling af CFC-forbruget og senere HCFC-forbruget i husholdningskøleskabe og frysere er beskrevet i detaljer i rapporten fra 1998. Dette vil derfor ikke blive gentaget her.

Det skal dog nævnes, at alle de store producenter i Europa allerede for flere år siden gik over til at benytte cyclopentan til opblæsning af isoleringsskummet, og at markedsandelen for isobutan som kølemiddel er stigende, og mange steder udgør over 50%. I Tyskland udgør det tæt på 100%.

De nye kulbrintekøleskabe er fuldt ud lige så energieffektive som HFC-modeller, og der er ikke nogen merpris på råvarer og komponenter. Selve omstillingen fra CFC, HCFC eller HFC til kulbrinter koster mange penge. Denne investering er imidlertid foretaget for mange år siden hos de store producenter i Europa.

I Danmark foretog den største producent (Vestfrost) denne investering i 1993.

De mindre danske producenter har benyttet HFC (eller HCFC) 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.

Ifølge Miljøstyrelsens kortlægning blev der i 1999 benyttet 241,2 tons HFC-134a til opblæsning af isoleringsskum i "køleskabe og frysere m.v." Endvidere blev benyttet 204 tons HFC-134a og 24 tons R404A som kølemiddel i "husholdnings- samt kommercielle køleskabe, frysere m.v."

Flere af de mindre danske producenter har på det seneste skiftet produktionen til kulbrinter. Dette er især sket pga. indførelse af en miljøafgift på HFC-stofferne.

420 modeller

Elsparefonden har kortlagt antallet af kulbrintekøleskabe og kom frem til, at der var mere end 420 modeller på det danske marked. Mange af disse importeres fra Tyskland, Sverige, Slovenien og Italien.

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. Det nye udkast til bekendtgørelse om forbud mod visse anvendelser af HFC’er, PFC’er og SF₆ tillader også produktion og eksport af køleskabe med HFC. Produkter med HFC, som eksporteres, vil ligeledes få refunderet afgiften på HFC.

Økonomiske barrierer

Den HFC-frie teknologi er tilstede, og det er udelukkende økonomiske barrierer, som kan være til hinder for at benytte den. De økonomiske barrierer består hovedsagelig af 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.

Kulbrintekompressorer

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 kompressorer er medtaget i Danfoss’ produktprogram og forventes at have et stigende salg i de kommende år. Prisen er foreløbig noget højere end konventionelle kompressorer.

Det skal lige nævnes, at der p.t. ikke findes kulbrintekompressorer 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 områder 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.

Vaccinekølere

Der bliver i Danmark fremstillet et stort antal vaccinekølere 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. Der er dog på det seneste kommet signaler om, at kulbrinter også vil være en mulighed i fremtiden. Dette kræver dog, at der etableres en infrastruktur til service m.v. af disse apparater i de lande, hvor de benyttes. Størstedelen af vaccinekølerne kører på 220 V vekselstrøm, men der bliver også produceret et mindre antal apparater med jævnstrømskompressorer, som bliver drevet af solceller.

3.1.2 Kommercielle køleskabe og frysere

Iscremefrysere og flaskekølere

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 iscremefrysere og flaskekølere til butikker, men også i mindre grad køleskabe til hoteller, restauranter, bagerier o.l.

Når det drejer sig om flaskekølere og iscremefrysere, foregår produktionen på næsten samme måde, som hvis der var der tale om husholdningskølemøbler. Produktionen er på knap en halv million enheder om året, og langt de fleste eksporteres.

Isoleringsskummet fremstilles på samme måde som nævnt ovenfor.

Nye kompressorer

Der har indtil for nyligt ikke været kompressorer til kulbrinter i den rigtige størrelse for de kommercielle apparater. Danfoss Compressors har nu et fuldt kompressorprogram til kulbrinter. De små kompressorer (til husholdningskøleskabe og frysere og mindre kommercielle enheder) benytter isobutan (R600a) som kølemiddel, mens de større kompressorer til andre kommercielle køleskabe og frysere benytter propan (R290) som kølemiddel. De vil passe til de fleste kommercielle kølemøbler.

Coca-Cola og Unilever

Der er i Danmark kørt to udviklingsprojekter, som er støttet af Energistyrelsen. I disse projekter er der benyttet en ny kompressor (udviklet af Danfoss Compressors), hvor der benyttes isobutan som kølemiddel, og hvor der kan køres med variabel hastighed.

I det ene projekt er der sammen med Coca-Cola, Vestfrost og Teknologisk Institut udviklet en ny type flaskekøler, som igennem field test af 40 apparater har vist en energibesparelse på ca. 40% sammenlignet med konventionelle flaskekølere. Besparelsen skyldes hovedsagelig mulighed for at tilpasse køleydelse til behovet og mere effektive ventilatorer m.v. Dette projekt har været medvirkende til, at Coca-Cola har besluttet til at standse indkøb af udstyr med HFC fra 2004 og til at sigte mod, at indkøbt udstyr skal have 40-50% mindre energiforbrug i 2010. Der blev leveret en variant af flaskekøleren til olympiaden i Sydney 2000, og Vestfrost markedsfører nu den nye flaskekøler i 3 varianter. Coca-Cola er verdens største producent af læskedrikke.

I det andet projekt viste test af 50 iscremefrysere med den samme kompressor en besparelse på ca. 50%. Dette projekt udførtes i et samarbejde mellem Frisko Is (Unilever), Caravell A/S og Teknologisk Institut. Besparelsen skyldes igen tilpasning af køleydelse og kuldebehov samt bedre glaslåger.

Unilever har på tilsvarende måde som Coca-Cola besluttet at afvikle indkøb af HFC-indeholdende apparater fra 2005. Unilever er verdens største producent af iscreme.

Der kører for tiden et projekt mellem Gram Commercial A/S, Teknologisk Institut og flere potentielle købere og brugere af storkøkkenapparater. I dette projekt er udviklet nye typer af storkøkkenapparater med propan som kølemiddel og med en energibesparelse på ca. 50%. Der skal i novenber 2001 opsættes 10 nye køleskabe og 10 nye fryseskabe til field test i udvalgte storkøkkener. Gram Commercial planlægger en snarlig markedsføring.

150 gram

Den nugældende standard for husholdningskøleskabe og frysere (DS/EN60335-2-24 "Sikkerhed af elektriske apparater til husholdningsbrug og lignende. Del 2: Særlige bestemmelser for køleskabe, frysere og ismaskiner") specificerer, at kølemiddelfyldningen for brændbare kølemidler er begrænset til 150 gram. Denne standard omfatter egentlig ikke køl og frys til kommercielt brug, men det vurderes, at de fleste kommercielle køleskabe og frysere vil have en kølemiddelfyldning, som er mindre end denne mængde.

Der er dog endnu ikke set store flaskekølere (2- eller 3-dørsmodeller) med kulbrinter som kølemiddel. Det anbefales at igangsætte et projekt på dette område for blandt andet at vise, at man kan benytte kulbrinter.

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.

Supermarkeder

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 der 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).

Lækage

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) og de to køleforeninger (Dansk Køleforening og Selskabet for Køleteknik) har i de senere år ydet en stor indsats for at fremme kvaliteten, således at anlæggene bliver mere tætte. Det betyder, at emissionen af nyere anlæg er reduceret til af størrelsesordenen 10% om året.

Stor økonomisk værdi

De kommercielle køleanlæg udgør en meget stor økonomisk værdi, idet der er mange af dem. Samtidig er der et utal af varianter af køleanlæg, og derfor er der i appendiks B gennemført en analyse af de forskellige typer og status for alternative anlæg, som ikke benytter HFC-kølemiddel.

Ifølge Miljøstyrelsens opgørelse /1/ blev der i 1999 benyttet 319 tons HFC-kølemiddel på "Kommercielle stationære køleanlæg og A/C-anlæg".

Forbrug af HFC-kølemiddel i kommercielle stationære køleanlæg og A/C-anlæg i 1999. Tallene er fra Miljøstyrelsens årlige opgørelse, som foretages af COWI.

KMO

På grund af den store økonomiske værdi af eksisterende kommercielle køleanlæg 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 MiljøOrdning). 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.

Naturlige kølemidler

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, dvs. der må indføres et sekundært kølemiddel (brine).

I Sverige har Bonus Energi (et selskab under York Refrigeration) bygget omkring 400 "Chillers" med kulbrinter siden 1996. De fleste er til luftkonditionering, men der er nogle stykker installeret i supermarkeder.

I Danmark er der bygget to demonstrationsanlæg med kulbrinter i supermarkeder i hhv. Odense og Beder syd for Aarhus.

Ny analyse

Teknologisk Institut har gennemført en ny analyse af kommercielle køleanlæg. Analysen, som er gengivet i appendiks B, beskriver, om der eksisterer alternativer til en given applikation, estimerer ekstraomkostninger ved HFC-fri anlæg og estimerer et eventuel ekstra energiforbrug ved at benytte HFC-frie anlæg.

I analysen er kommerciel køling opdelt i to parametre: systemtype og applikation.

Systemtyper er: Plug-in-enheder, splitenheder, chillers (væskekølere) og kompressorsystem. Sidstnævnte er karakteriseret ved at have mange parallelle fordampere, som det kendes fra supermarkedsanlæg i Danmark. Applikationer er opdelt i: Supermarkeder, kiosker, specialbutikker, hotel og restauranter samt landbrug.

Supermarkeder

Der er i Danmark omkring 2200 supermarkeder, hvor den altovervejende del af kølingen foregår med remoteanlæg/kompressoranlæg. Hertil kommer ca. 2000 købmandsbutikker, hvor køling enten foretages vha. remoteanlæg eller for de mindste butikker vha. splitanlæg.

Den alternative teknologi er indirekte køling eller semi-indirekte køling. Semi-indirekte køling fremstilles vha. kulbrinter som primær kølemiddel. CO₂ benyttes til fryseformål, mens en traditionel brine (f.eks. glykol) benyttes som sekundær kølemiddel til køleformål.

Se her!

Semi-indirekte køleanlæg i supermarked i Odense. Som primært kølemiddel benyttes propan, og CO₂ benyttes til fryseformål. En brine benyttes som sekundært kølemiddel til køleformål.

Ekstraomkostningerne ved semi-indirekte systemer er af størrelsesordenen 10% for større supermarkeder og 15% for mindre supermarkeder. Energiforbruget at omtrent som for HFC-anlæg (+/-5%).

Kiosker, specialforretninger m.m.

Der begynder at komme små plug-in-møbler med kulbrinter som kølemiddel på markedet (flaskekølere, iscremefrysere og storkøkkenapparater).

For større plug-in-enheder er det muligt at benytte indirekte køling, men dette vil medføre et højere energiforbrug (omkring 10%) og en ekstraudgift på ca. 20%.

Det er muligt at benytte semi-indirekte køling, men sådanne systemer er endnu ikke fuldt udviklet. Sådanne systemer vil have omtrent samme energiforbrug som HFC-systemer og vil koste omkring 20% mere.

Der er installeret omkring 18.000 kølesystemer i landbrug og gartneri. De fleste benyttes til at køle mælk, og det vurderes, at det vil være muligt i fremtiden at benytte kulbrinter. Der vil være en ekstraomkostning på ca. 10%, og energiforbruget vil være det samme (eller lidt mindre) end for tilsvarende HFC-anlæg. For flere detaljer: se appendiks B.

Vurdering af alternativ teknologi

Der eksisterer alternativer til større kommercielle køleanlæg såsom supermarkedskøleanlæg. Det er vanskeligere med de mindre kommercielle køleanlæg til mindre forretninger m.v. Grænsen ligger omkring 20 kW i køleydelse.

For små plug-in-systemer er der kommet alternative løsninger for de fleste anvendelser.

3 De forskellige anvendelser af køleanlæg

Analysen i appendiks B viser, at selvom alternative systemer måtte forbruge mere energi (op til 10% mere), vil de alternative systemer alligevel medføre mindre bidrag til drivhuseffekten. Dette sker på grund af lækage af kølemiddel fra HFC-anlæggene.

Uddannelse

Der er nu sat gang i et uddannelsesforløb for kølemontører på Den jydske Haandværkerskole i Hadsten, og den nye uddannelse vil starte op i efteråret 2001 eller i starten af 2002. Hermed løses et af de problemer, der er med opbygning og servicering af kommercielle køleanlæg med kulbrinter. Den nye uddannelse vil fokusere meget på sikkerhed og vil være med eksamen og certifikat. Kurset er på en uge eller 14 dage.

Der kan dog stadig være problemer med uddannelseskapaciteten (der skal op til 2000 mennesker igennem systemet inden 2006), og der kan også være problemer med, at kølefirmaerne ikke har folk med certifikater til at opbygge de første anlæg med kulbrinter. Der forhandles om en dispensationsordning med Arbejdstilsynet.

Regler

Teknologisk Institut har med støtte fra Miljøstyrelsen og i samarbejde med bl.a. Arbejdstilsynet, Beredsskabsstyrelsen, Elektricitetsrådet og York Køleteknik udarbejdet en rapport: "Kulbrinter i mellemstore køleanlæg". I dette udredningsarbejde er de lovgivningsmæssige forhold afklaret, og der er nu afklaring over omfanget af lovgivningen, men der er stadig områder, der er åben overfor fortolkning.

Rapporten ligger på Miljøstyrelsens hjemmeside (Miljøprojekt 604). Selvom der er klarhed om regler, kan stoffet være svært tilgængelig for kølemontører, og det må formodes, at der vil kræves kurser m.v. for at formidle oplysningerne.

Komponenter

Efter at der er sat system i et uddannelsesforløb, og der er foretaget en systematisk gennemgang af reglerne, er komponenttilgang blevet den største "hurdle". Der er en række komponenter tilgængelig på nuværende tidspunkt, og der er udviklingsarbejde i gang hos leverandører.

Der er dog stadig på nogle områder mangel på komponenter, det gælder især til mindre køleanlæg som f.eks. leverandørgodkendte kompressorer (til propan) til varmepumper og små kommercielle køleanlæg.

På Danske Køledage 2001 kunne man iagttage, at kølegrossisterne er begyndt at medtage komponenter og aggregater til kulbrinter. Teknologisk Institut har i forbindelse med nærværende projekt skrevet til kølegrossisterne for at få oplysninger om, hvilke komponenter de markedsfører til kulbrinter. Der er kommet svar fra alle 6 grossister, og disse viser, at der er et stigende antal komponenter til rådighed. Danfoss A/S vil i Danmark ved årsskiftet 2001/2002 markedsføre en række komoponenter og automatikprodukter til kulbrinter til kommercielle køleanlæg.

Svarene fra de 6 grossister blev offentliggjort på et temamøde om kulbrinter som kølemiddel den 28. november 2001 på Teknologisk Institut. Dette vil blive fulgt op med et indlæg på Danske Køledage i marts 2002.

Implementering

Der er behov for, at de mindre kølefirmaer bygger og tester mindre køleanlæg med kulbrinter for at øve sig i implementeringen af kulbrintekøleanlæg. Der er behov for tilskud til de første anlæg, som vil blive væsentlig dyrere end efterfølgende anlæg.

Det skal i den forbindelse nævnes, at der for langt de fleste firmaer er tale om nye regler, nye komponenter og ny teknologi, og der kræves en vis praksis, før kølefirmaerne bliver fortrolige med at bygge og vedligeholde kulbrintebaserede køleanlæg. Hermed kan sikres en forceret implementering.

Herudover vil det være nødvendigt (i en periode) med ekstern konsulentbistand til kølefirmaer for at løse umiddelbare problemer, herunder en "hot line" til helt akutte problemer.

Kølebranchen er i gang med at udarbejde en handlingsplan, som bl.a. tager hensyn til nogle af de problemer, som er nævnt ovenfor i dette afsnit.

Proceskøling

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 ammoniakkøleanlæg til disse anvendelser, og dette kølemiddel har være anvendt i mere end 100 år.

Ammoniakkøleanlæg

Stort set alle mejerier, slagterier og bryggerier har store ammoniakkøleanlæg. York Refrigeration A/S (tidligere: Sabroe Refrigeration) er verdens største producent af industrielle køleanlæg, og det er hovedsagelig ammoniak, som benyttes som kølemiddel.

Der findes dog en del større industrielle køleanlæg, som benytter HFC-kølemiddel, og det kunne i de fleste tilfælde ligeså godt have været ammoniakkøleanlæg.

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.

Ammoniak er konkurrencedygtig for anlæg større end ca. 150 kW i køleydelse.

I små industrielle køleanlæg (mindre end 150 kW) er situationen en anden. Her benyttes HFC-kølemiddel, og situationen minder om situationen for kommercielle køleanlæg og for luftkonditioneringsanlæg.

I fremtiden vil vand og CO₂ sammen med ammoniak blive benyttet i industrielle køleanlæg. Der er med støtte fra Energistyrelsen opstillet et stort demonstrationsanlæg med vand som kølemiddel hos LEGO i Billund, og i udlandet er opstillet flere industrielle køleanlæg med CO₂ i bl.a. kølehuse og til frysetørring af "instant coffee".

3.1.5 Mobile køleanlæg

Ved mobile køleanlæg forstås køleanlæg installeret i biler, tog, fly, skibe eller containere.

Mærsk Line

Mærsk/Sealand Line er verdens største fragter af kølegods og har ca. 100.000 kølecontainere i trafik på globalt plan.

Tidligere var kølecontainere udstyret med et CFC-12-køleanlæg, og der findes stadig 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. Mærsk Container Industri har en stor produktion af kølecontainere i Danmark.

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. Det vides ikke, hvad Mærsk Container Industri vil benytte som blæsemiddel, når HCFC-141b skal udfases i henhold til national og international lovgivning til beskyttelse af ozonlaget.

Thermo King Container Denmark A/S i Langeskov fremstiller køleanlæg til installation i containere.

CO₂

Det er problematisk at benytte brandbare kølemidler eller ammoniak i kølecontainere. Derfor er CO₂ blevet foreslået som kølemiddel, og der er gennemført et udviklingsprojekt, som nu er afsluttet med interessante resultater. Men det er på nuværende tidspunkt ikke muligt at kommercialisere teknologien, idet der ikke er tilstrækkeligt med komponenter (f.eks. kompressorer) på markedet.

Tidligere benyttedes CFC-12 til dette formål, og siden midten af 1990’erne er HFC-134a benyttet.

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 begynder at blive standardudstyr i mellemklasse biler.

CO₂

Bilindustrien er involveret i en række projekter med CO₂ som kølemiddel. Der er bygget demonstationsanlæg til alle større bilmærker, herunder Toyota, Mercedes Benz, Ford, Renault, Volksvagen, Audi og BMW. Informationer fra bilbranchen nævner en introduktion på markedet omkring 2005. Det vides ikke, hvad prisen bliver.

Kulbrinter

Det bør nævnes, at der i nogle lande benyttes kulbrinter i bilers A/C-anlæg. Dette er således tilfældet i Australien, hvor flere hundrede 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.

Koldluft

I mange år er der benyttet koldtluftskøleanlæg 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 komponenter.

Koldluft

Der er i Tyskland gennemført et projekt med at udvikle og afprøve et koldtluftskøleanlæg til tog. Projektet er vellykket, og der er fremstillet ca. 60 enheder til ICE-tog.

3.1.6 Varmepumper

En varmepumpe virker på samme måde som et kølesystem, idet varmeenergi absorberes fra en kilde (f.eks. udeluft, jord, procesvand, staldluft m.m.). Ved en højere temperatur afgives varme til en varmebærer, f.eks. centralvarmevand eller indblæsningsluft til et hus.

I Norden er det især i Sverige, der installeres husstandsvarmepumper. Det er ligeledes i Sverige, der produceres det største antal varmepumper. Der produceres ca. 25.000 stk. om året på tre store virksomheder, og ca. 2/3 af alle nye huse i Sverige er udstyret med varmepumper.

I Danmark installeres hvert år mellem 1.000 og 2.000 varmepumper. Det totale antal er ca. 40.000 stk.

Væske/vand-varmepumper fremstilles næsten udelukkende med R407 (eller R404A) som kølemiddel. Enkelte enheder er fremstillet med propan (R290) som kølemiddel, men det er svært at finde en kompressorleverandør, som vil godkende hermetiske kompressorer til propan. Der er ikke europæisk-ejede kompressorleverandører til den rigtige størrelse. Varmepumpefabrikanterne er henvist til at benytte amerikansk- eller japansk-ejede kompressorproducenter, og disse har været modvillige til at godkende kompressorerne til propan.

Nogle varmepumpefabrikanter har benyttet ikke-godkendte R-22 kompressorer til propan, men dette betyder, at kompressorleverandøren ikke længere er ansvarlig for kompressoren i tilfælde af fejl. Dette øger risikoen for varmepumpeleverandøren, og en systematisk fejl i kompressoren kan få alvorlige konsekvens, selvom den ikke har med kølemidlet at gøre. Nogle store kunder har dog godkendt propan som kølemiddel.

Afkastluft-varmepumper produceres med propan som kølemiddel. Der er opstillet mellem 15.000 og 20.000 enheder i Sverige siden 1996. Kølemiddelfyldningen er ca. 400 gram. Der er vist nok også opstillet nogle af disse i Danmark på det seneste.

Disse varmepumper koster mellem 5 og 10% mere end tilsvarende HFC-varmepumper, idet man (sommer 2001) er afhængig af en kompressorleverandør.

De fleste luft/luft-varmepumper er fremstillet i Japan. Disse benytter HFC-kølemidler. Denne type varmepumper kan normalt omstilles til luftkonditionering. Dette er dog ikke tilfældet i Danmark, idet denne mulighed skal plomberes, hvis varmepumpen skal opnå tilskud.

I Danmark producerer Vestterm (Vestfrost) brugsvandsvarmepumper. Hidtil er der benyttet HFC-134a, men Vestterm planlægger at ændre dette til CO₂ som kølemiddel. Der kører i øjeblikket et udviklingsprojekt i samarbejde med Teknologisk Institut med støtte fra Miljøstyrelsen.

Industrielle varmepumper fremstilles bl.a. af York Refrigeration, og der kan benyttes bl.a. ammoniak eller kulbrinter som kølemiddel.

Kølemiddelfyldning og lækage

En typisk væske/vand-varmepumpe har ca. 2,5 kg HFC-kølemiddel, og en typisk brugsvandsvarmepumpe har ca. 0,8 kg HFC-kølemiddel. Kølesystemet er hermetisk, og dette resulterer i en lille lækagerate.

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.

Propan

Der benyttes HFC-baserede kølemidler. Dette er p.t. standard for de ca. 7 millioner anlæg som produceres i Japan hvert år.

En italiensk producent (DeLonghi) har produceret ca. 60.000 små A/C-anlæg med propan som kølemiddel. Såvidt Teknologisk Institut erfarer, er der tale om en fyldning på lidt mere end 150 gram.

Ammoniak

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 og andre kunstige kølemidler. Man kan udmærket benytte ammoniak til dette formål, og der er opstillet hundredvis af sådanne anlæg i Danmark og andre nordiske lande.

I appendiks C i den tidligere rapport fra 1999 om erstatning af kraftige drivhusgasser er gengivet en referenceliste med 114 ammoniakvæskekølere opstillet i Danmark af York Refrigeration (tidl. Sabroe) fra 1990 til 1998. Disse er opstillet på hospitaler, store kontorbygninger, industrivirksomheder, lufthavne, medicinalindustrien, fødevareindustrien og indkøbscentre.

Af konkurrencehensyn har det ikke kunnet lade sig gøre at opdatere denne referenceliste, men York Refrigeration har oplyst, at der i 1999 blev opstillet 19 væskekølere med ammoniak, og i 2000 blev opstillet 41 væskekølere med ammoniak i Danmark.

Kulbrinter

Man kan på tilsvarende måde benytte propan i væskekølere til luftkonditionering. York Refrigeration (Bonus Energi AB) har opstillet ca. 400 anlæg i Sverige. I Danmark er der siden 1999 opstillet ca. 15 anlæg.

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

Heto-Holten producerer laboratorieudstyr, herunder udstyr til frysetørring og lavtemperatur (cryo)-frysere til hospitaler o.l.

Udstyret består normalt af et totrinskaskadekøleanlæg, hvor første trin er et R-507-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 eller R508 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.

Vestfrost

Vestfrost A/S er begyndt at producere lavtemperaturfrysebokse ned til -80°C. Vestfrost har udviklet en køleproces i ét trin, hvilket reducerer prisen betydeligt i forhold til totrinsanlæg og gør produktet konkurrencedygtigt. Der benyttes en kølemiddelblanding med HFC’er.

Vestfrost har udviklet en prototype, hvor der benyttes en blanding af kulbrinter. Denne prototype blev fremvist på udstillingen Domotechnica 2001. Prototypen fungerer efter Vestfrosts oplysninger fint. Energiforbrug og ydelse er den samme som for HFC-blandingen, og kulbrinteudgaven kan sættes i produktion, hvis der er efterspørgsel.

3.2 Polyurethanskum

Ifølge Miljøstyrelsens opgørelse blev der i 1999 benyttet 241 tons HFC-134a til opblæsning af isoleringsskum (køleskabe, frysere m.v.) i Danmark. Herudover blev der benyttet 59 tons HFC-134a og 36 tons HFC-152a til "andet", som bl.a. er produktion af fleksibelt skumplast og special-spraydåser. Generelt set er forbruget faldende.

3.2.1 Isoleringsskum

Det er allerede i afsnit 3.1.1 nævnt, at der benyttes en del 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.

Mere end halvdelen af den globale produktion af fjernvarmerør finder sted i Danmark hos ABB I. C. Møller, Løgstør Rør og Dansk Rørfabrik (Star Pipes).

Cyclopentan

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.

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.

Mindst to virksomheder (D.C. System Insulation og Prepan A/S) fremstiller sandwichisoleringspaneler til kølehuse m.v.

HCFC

Hidtil er hovedsagelig benyttet HCFC til denne produktion, idet der også fremstilles nogle paneler med CO₂ tilsat lidt HFC til eksport til Sverige, som har forbudt HCFC-paneler.

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 sandwichisoleringspaneler ved hjælp af kulbrinter.

Et andet alternativ er at benytte CO₂-skum (vandblæst). Dette har dog en lidt dårligere isoleringsevne sammenlignet med andre løsninger.

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.

Det bliver forbudt at benytte HCFC i produktionen fra 1.1.2002, og de danske producenter må benytte alternativer fra dette tidspunkt. Prepan A/S har planlagt at gå over til kulbrinter, men det er endnu ikke sket.

HCFC-stoffer

Der benyttes HCFC-stoffer til fremstilling af kølecontainere.

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 ulemper, som dette måtte medføre af produktionsstop, usikkerhed om kvalitet, sikring af arbejdsmiljøet samt de økonomiske konsekvenser heraf.

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 af disse at investere i kulbrinteteknologi, idet der kræves store investeringer i brandbeskyttelse.

CO₂

Som alternativ kan eventuelt benyttes CO₂-opblæstskum, 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.

Blokskum

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.

Isopentan

Der er en producent af blokskum i Danmark, LM Skumplast. Her har man substitueret HCFC-141b med kulbrinter (isopentan) til opskumning.

Der blev indtil for et par år siden fremstillet fugeskum i Danmark (hos Baxenden Scandinavia A/S), men denne produktion er nu lukket.

I Danmark og andre nordiske lande er der siden 1987 hovedsagelig benyttet kulbrinter i fugeskum. I Tyskland og andre europæiske lande benyttes HFC sammen med kulbrinter.

Der bliver dog importeret fugeskum med HFC til visse formål. Dåser med HFC-skum kan benyttes, hvor der er meget små rum, hvor der er fare for, at der opstår en brandfarlig blanding med luft, og at man derfor ikke kan benytte kulbrinter. Ifølge Miljøstyrelsens kortlægning bliver der emittere ca. 10 tons HFC-134a i forbindelse med brug af fugeskum.

Kulbrinter billigere

Dåser med ren kulbrintedrivmiddel 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 Carpenter A/S (tidl. Brdr. Foltmar) og K. Balling Engelsen A/S.

Størstedelen af produktionen er "vandblæst", dvs. 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 møbelindustrien.

HFC-134a og HFC-152a

I de seneste 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. Den væsentlige barriere mod at overgå til denne teknologi er investering i nyt maskineri.

Carpenter A/S oplyser, at man i starten af 2000 er holdt op med at benytte HFC i produktionen og er gået over til at benytte flydende CO₂. Der er installeret et engelsk Beameck-anlæg, og hermed kan man fremstille lette og fine kvaliteter af skum til bl.a. møbelindustrien. Anlægsomkostningerne har været ca. 5 mio. kr., men til gengæld er driftsomkostningerne lidt lavere end for HFC-teknologien.

K. Balling Engelsen A/S oplyser, at man har besluttet at ophøre med at benytte HFC inden 2004.

3.2.4 XPS-skum

XPS-skum står for ekstruderet polystyrenskum. Der er tale om et forholdsvist dyrt isoleringsprodukt, som benyttes til specialformål. Der produceres ikke XPS-skum i Danmark, men der importeres en del fra vore nabolande.

XPS-skum benyttes bl.a. til isolering af fundamenter, under veje og jernbaner, i specialmaskiner m.v.

Der importeres en del XPS-skum fra Sverige og Norge, hvor tre virksomheder benytter hver sin fremstillingsmåde: en virksomhed benytter HFC-134a, en anden benytter HCFC og en tredje benytter CO₂.

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.

Forbud mod HFC'er

Det er imidlertid forbudt i Danmark at benytte halogenerede kulbrinter til brandslukning. Der var en undtagelse for Halon-1301 og Halon-1211, men de er nu forbudt parallelt med CFC m.v.

Danske virksomheder inden for 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.

Teknologien med at benytte inerte gasser til brandslukning er blevet en stor succes - også på internationalt plan. Udenlandske multinationale firmaer 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.

Aerosolbekendtgørelse

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 årligt 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.

HFC-frie alternativer

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, højst nogle få tons om året. Erfaringen viser, at det er vanskeligt at finde et alternativ, idet der kan være problemer med at benytte kulbrinter pga. brandrisiko fra spændingsbærende udstyr.

CO₂ er måske et alternativ. AGA A/S i Sverige og i Danmark har fremstillet en brochure om dette, men der er usikkert, om produktet bliver solgt.

Der bliver benyttet en mindre mængde HFC-23 i forbindelse med produktion af elektroniske og optiske microchips. Dette emne er behandlet i kapitel 5.

Teknologisk Institut har ikke kendskab til andre anvendelser af HFC i Danmark.