|
Miljøprojekt nr. 992, 2005 Implementering af aircondition splitunit med kulbrinter på det danske markedIndholdsfortegnelse
3 Risikovurdering efter prEN 378 8 Kommerciel vurdering af produktet ForordDenne rapport beskriver de barrierer, et køleinstallationsfirma skal forholde sig til ved opsætning af airconditionanlæg med kulbrinter som kølemiddel. Projektets overordnede mål er at bidrage til brugen af renere produkter ved at udbrede brugen af naturlige kølemidler blandt installatørerne i kølebranchen samt blandt brugere af køleanlæg, hvor der hidtil har været anvendt HFC- og HCFC-kølemidler, som giver et stort bidrag til drivhuseffekten. Det er desuden vigtigt at vise kølebranchen, hvorledes naturlige kølemidler kan benyttes på sikker og forsvarlig vis. Projektet er økonomisk støttet af Miljøstyrelsen, Kontoret for Renere Produkter. Projektets organisation består af følgende: Multikøl A/S Teknologisk Institut Der skal fra projektlederens side rettes en tak til projektgruppen, samt til PER Intercoiffure, ved Per Knudsen, for deres hjælp og tålmodighed ved opsættelsen af airconditionanlægget. Sammenfatning og konklusionerFor at mindske miljøbelastningen fra kølemidler, der nedbryder ozonlaget, og som bidrager til den globale opvarmning, har Miljøministeriet udarbejdet en udfasningsplan for potentielle drivhusgasser herunder HFC'ere. Dette har bevirket, at man er begyndt at overveje opstilling af airconditionsplitunits med kulbrinter. På nuværende tidspunkt benyttes HFC-kølemidler primært til airconditionanlæg. I Sydeuropa findes mange producenter af denne type anlæg, og man har derfor fra europæisk side valgt at fokusere på tætheden af disse anlæg frem for konvertering af kølemiddel. Den tidligere kølebekendtgørelse (AT-bekendtgørelse nr. 539 af 1950) tillod ikke opsætning af anlæg med brændbare eller giftige kølemidler i offentlige rum, medmindre der blev søgt særlig tilladelse. Trods de restriktive forskrifter findes der producenter af split-køleanlæg med kulbrinter, og målet for projektet er at vise kølebranchen, at disse produkter kan anvendes og installeres på sikker og lovlig vis. Målet med projektet er at installere et splitunit airconditionanlæg i en frisørsalon, som kategoriseres "lokale med tilgængelighed for offentligheden". Den primære udfordring og målsætning i projektet er at få opstillingen godkendt af myndighederne samt at vise kølebranchen, hvilken procedure, der skal følges, når denne type anlæg opstilles. Resultat af projektet
Summary and conclusionsIn order to reduce the environmental impact from refrigerants that are ozone-depleting and contribute to global warming, the Danish Ministry of the Environment has prepared a phase-out plan for potential greenhouse gases, including HFCs. Therefore, the installation of air conditioning split units with hydrocarbons is being considered. Currently, HFC refrigerants are mainly used for air conditioners. In Southern Europe there are many manufacturers of such systems and Europe has therefore chosen to focus on the density of the systems rather than on the conversion of refrigerant. The previous AT regulation concerning refrigerants, No. 539 from 1950, (AT = Danish Working Environment Service) did not allow the installation of systems with flammable or toxic refrigerants in public space unless special permission had been applied for. In spite of the restrictive regulations, there are manufacturers of split units who use hydrocarbons. The objective of this project is to demonstrate to the refrigeration trade that the products can be used and installed in a safe and legal manner. The objective of the project is to install a split unit air conditioner at a hairdresser's - classified as "space with public access". The main challenge and objective of the project has been to obtain approval of the set-up from the authorities and to prove to the refrigeration trade which procedure has to be followed when this type of system is installed. result of project
1 IndledningRapporten er opbygget, så den kan benyttes som en guideline og skabelon, hvis man som installatør vil installere et køleanlæg med brændbart kølemiddel og en fyldning på mere end 150 g. Der er i rapporten taget udgangspunkt i en konkret case, hvor der er opsat to airconditionanlæg i en frisørsalon. I forbindelse med opsætningen er lovgivningen på området blevet undersøgt, og der er søgt godkendelse ved de relevante myndigheder for opsætning af anlæggene. 2 Beskrivelse af lovgivning
Ved opstilling af køleanlæg med brændbare kølemidler er det den danske lovgivning, som er gældende. Det betyder, at det er Arbejdstilsynet og den lokale brandmyndighed, som sætter kravene for opstillingen. Arbejdstilsynets krav er beskrevet i bekendtgørelse nummer 932 "Bekendtgørelse om ændring af bekendtgørelse om trykbeholdere og rørsystemer under tryk". Brandmyndighederne tager i deres vurdering af opstillingen udgangspunkt i lovbekendtgørelse nr. 912 "Bekendtgørelse om F-gas (Flaskegas)". Ifølge denne bekendtgørelse er det tilladt at opbevare 3 flasker gas af 13 kg (heraf 1 flaske i brug og 1 flaske i reserve) i beboelser og andre ejendomme. Inden opstillingen skal der laves en zoneklassificering af området, hvor anlægget opstilles. Til dette formål kan man benytte brandteknisk vejledning nr. 19, udgivet af Dansk Brandteknisk Institut. 2.1 Arbejdstilsynets krav til opstilling af køleanlæg med brandbare kølemidler"Bekendtgørelse om ændring af bekendtgørelse om trykbeholdere og rørsystemer under tryk" nr. 932, nævner intet om fyldningsgrænser andet end, at ved fyldninger på over 25 kg skal anlægget opstilles i et maskinrum. Årsagen til, at Arbejdstilsynet ikke har beskrevet kravene i bekendtgørelsen, er, at de benytter kravene i den europæiske standard EN 378 som grundlag for vurdering af opsætning af køleanlæg. Fyldningsgrænsen er efter standarden prEN 378-1:2003 bestemt på baggrund af kølemiddeltypen, rumkategorien og placeringen af køleanlægget. 2.1.1 KølemiddeltypenKølemidlet klassificeres i prEN 378-1 efter giftigheden "toksiciteten" i klasse A eller B. Klasse A: er kølemidler med en lav giftighed Klasse B: er kølemidler med en høj giftighed. Kølemidlerne er desuden klassificeret efter, hvor brændbare og antændelige de er i klasse 1, 2 eller 3. Klasse 1: er ikke brændbare kølemidler Klasse 2: er kølemidler med en lav antændelighed Klasse 3: er kølemidler med en høj antændelighed.
Tabel 2.1: Kølemiddelklassificering. Kølemidlets klassificering kan findes i prEN 378-1.
Tabel 2.2: Nedre brandbarhedsgrænse for kulbrinter. 2.1.2 RumkategorienOpstillingsstedet er kategoriseret i 4 rumkategorier A, B, C og D. Rumkategori A: Rumkategori B: Rumkategori C: Opholdsrum med overvågning af instruerede personer: Er rum og bygninger, hvor kun et begrænset antal mennesker har adgang, og enkelte af disse personer er instruerede i sikkerhedsforholdene for rummet. Disse rum kan være kontorbygninger, produktionsfaciliteter, laboratorier m.m. Rumkategori D: 2.1.3 Placering af køleanlæggetPlaceringen af køleanlægget er opdelt i tre forskellige områder: 1: Ikke i et maskinrum. 2: Højtrykssiden er placeret i et maskinrum uden personophold eller i det fri. 3: Alle kølemiddelbærende dele er placeret i et maskinrum uden personophold eller i det fri. Desuden skelnes der mellem, om køleanlægget er et direkte eller et indirekte system. Med et maskinrum menes der et lukket rum eller lukket område, som er ventileret med mekanisk ventilation, og som er aflukket fra offentlige arealer, og hvor der ikke er adgang for offentligheden. Rummet er lavet til opbevaring af kølekomponenter. Et maskinrum kan godt være et lukket kabinet, som sikrer, at der ikke kan komme kølemiddel fra det indre rum til det omgivende rum, og kabinettet skal være mekanisk ventileret. Kravene til kabinettet er de samme som for maskinrum.
tabel 2.3: Placering af køleanlæg – direkte system.
tabel 2.4: fyldningsgrænser for kølemiddel, type a3, ved direkte systemer.
Tabel 2.5: placering af køleanlæg – indirekte system.
tabel 2.6: fyldningsgrænser for kølemiddel, type a3, ved indirekte systemer. 2.1.3.1 Krav til A/C-systemer for personkomfort iht. punkt C.3 i EN 378-1Fyldningsbegrænsninger i forhold til brandbarhed for A/C-systemer og varmepumper for personlig komfort. Grænser for dele fyldt med kølemiddel i benyttede lokaler. Såfremt fyldningen af kølemiddel er under 4 m3 x LFL, er der ikke specielle forhold, som skal opfyldes. Er fyldningen på mere end 4 m3 x LFL, skal den maksimale fyldning være i henhold til følgende:
mmax Maksimal tilladelig fyldning i rummet [kg] LFL Nedre brandbarhedsgrænse [kg/m3] A Rumareal [m2] h0 Installationshøjden for enheden [m]
2.2 Betydningen af kravene i EN 378, som er vejledendeFor A/C-split og varmepumper er betydningen følgende:
* Beregnet med en højde på 2,2 m. tabel 2.7: maksimal fyldningsmængde med propan i forhold til gulvareal. 3 Risikovurdering efter prEN 378Indhold af en risikovurdering i henhold til prEN378: 2003 3.1 Risikovurderingens elementer
3.1.1 Vurdering af opstillingsstedAirconditionanlægget skal opstilles i en frisørsalon med et gulvareal på 117 m2. Rumkategorien: Placering af køleanlæg: Kølemiddeltype: 3.1.2 Bestemmelse af fyldningsgrænseReference Beredskabsstyrelsen. Forskrifter for F-gas nævner, at den øvre grænse er 40 kg. Efter prEN 378-1:2003 skal fyldningen holdes inden for grænserne af det, Følgende er indsat: LFL = 0,038 kg/m3, h0=2,5 m, A = 117 m2.
Til frisørsalonen blev der valgt 2 anlæg af typen CF 30/CP 30. Fyldningsbestemmelse:
3.1.3 Klassifikation af eksplosionsfarligt områdeRummet er i henhold til zoneklassificeringen klassificeret som uklassificeret område. Køleanlægget er klassificeret som uklassificeret. 3.1.4 Krav til elmaterielEl-materiellet i rummet er normal el-udrustning. 3.1.5 VentilationskravDa der ikke er tale om opstilling i et maskinrum, er der ikke særlige krav til ventilationen, da det naturlige luftskifte er tilstrækkeligt. 3.1.6 BygningskravDer er i prEN 378-1: 2003 ikke nævnt særlige bygnings- eller installationskrav. 4 ZoneklassificeringReference: Zoneklassificeringen af enheden og af opstillingsstedet er foretaget efter Brandteknisk vejledning nr. 19 "Klassifikation af brand og eksplosionsfarlige områder" og efter standarden EN 60079-10 (Classification of Hazardous Areas). 4.1 Zoneklassificering iht. Brandteknisk vejledning4.1.1 Beskrivelse af opstillingsstedetDer er tale om 2 splitunits med køleanlæg med 0,65 kg og 0,512 kg fyldning, opstillet i et offentligt tilgængeligt rum.
Beskrivelse af opstillingssted:
4.1.2 Bedømmelse af udslipProdukt:
4.1.3 Vurdering og bedømmelse af udslipskilderFor at kunne lave en zoneklassificering er det nødvendigt, at udslipskilderne og stederne bestemmes. Bestemmelsen af zone foretages på baggrund af tætheden af komponenterne, og af hvor ofte, der vil forekomme et udslip. Komponenternes tæthed er bestemt med baggrund i DIN 7003.
4.1.4 Zoneklassificering efter brandteknisk vejledning nr. 19I Danmark benytter man som udgangspunkt brandteknisk vejledning nr. 19, når zoneklassificeringen skal bestemmes. Som grundlag er benyttet beslutningsskema 2 for gasser. Målet er altid, at zoneklassen bliver lavest mulig. Kan man ikke opnå en lav zoneklasse, er man nødt til at sikre, at risikoen bliver minimal.
4.1.5 Særlige sikkerhedsforanstaltningerOmrådeafgrænsning: Fyldningsmængden er begrænset og opfylder kraven i prEN 378-1: 2003, hvilket sikrer, at et eventuelt udslip vil være under LFL. Tilstrækkelig ventilation: Brandteknisk Vejledning nr. 19 foreskriver, at tilstrækkelig ventilation er opnået, når koncentrationen af dampe og gasser holdes under 25% af nedre eksplosionsgrænse. Desuden er der foretaget følgende særlige sikkerhedsforanstaltninger:
På denne baggrund klassificeres rummet som et normalt område. Dette betyder, at der ikke er særlige krav til ventilationen. 4.2 Zoneklassificering efter EN 60079-10Vil man lave en mere detaljeret zoneklassificering end den, som fremkommer ved benyttelse af brandteknisk vejledning nr. 19, skal man benytte EN 60079-10. I denne standard tager man ved zoneklassificeringen hensyn til udslipsmængden, hyppigheden, rummets størrelse og ventilationen af rummet. EN 60079-10 er desuden den standard, som er baggrund for Brandteknisk Vejledning nr. 19. 4.2.1 Bedømmelse af ventilationFor at kunne bedømme zonen efter EN 60079-10 er der forskellige ventilationskarakteristika, der skal bestemmes. Luftskiftet i frisørsalonen blev vurderet til 2 gange pr. time. Ifølge Danvak er denne baseret på, at det normale luftskifte, som forekommer ved utætheder i etageejendomme, normalt er mellem 0,5-2,0 h-1. Frisørsalonen virker ikke specielt tæt. Ruderne er af ældre dato og har et enkelt lag - desuden står de ofte åbne. I salonen er der endvidere monteret punktudsugning flere sider. Så det reelle luftskifte er mindst på 2 gange pr. time. Ventilationseffektiviteten f er en faktor, som kompenserer for ventilationseffektiviteten; f varierer fra 1 ved ideelle forhold til 5 for typisk ventilation. Sikkerhedsfaktoren for LFL varierer fra 0,25 for primære lækagekilder til 0,5 for sekundære lækagekilder. Ventilationskarakteristika: Indendørsopstilling
Naturlig ventilation Minimumsventilationsmængde: Minimumsventilationsmængden er den ventilationsmængde, som er nødvendig for at opblande et udslip, således at koncentrationen holdes under den nedre brandbarhedsgrænse. Lækageraten på 3% pr. år er den normale lækagerate for fabriksfremstillede hermetiske anlæg. Ved 3% lækagerate pr. år:
Beregning af hypotetisk volumen: Det hypotetiske er det volumen omkring en lækagekilde, hvor koncentrationen vil være 0,5 gange LFL. Det hypotetiske volumen benyttes til at bestemme zoneområdet, og skal helst være negligeabelt i forhold til det samlede volumen. Ved 3% lækagerate pr. år:
Det hypotetiske volumen er på 17,4 liter, og det samlede volumen i salonen er 117 m2 x 3 m = 351000 liter, så det hypotetiske volumen må vurderes til at være negligeabelt.
Bedømmelse: På baggrund af ovenstående forhold bedømmes området i rummet som normalt område. 5 MyndighedsgodkendelseDa målet med projektet er at eftervise, at det kan lade sig gøre at opstille et køleanlæg med kulbrinter med de relevante myndigheders godkendelse, er alle de relevante myndigheder blevet spurgt. Myndighedsgodkendelsen er sket ved, at der er søgt om byggetilladelse for opsætning af det pågældende anlæg ved det lokale bygningsinspektorat. Bygningsinspektoratet har derefter søgt de relevante godkendelser ved følgende myndigheder:
Bygningsinspektoratet videresendte det relevante materiale til de nævnte myndigheder. 5.1 AnsøgningsmaterialeTil bygningsinspektoratet blev der indsendt følgende materiale:
Figur 5: Skitse af salonens indretning og placering af enheder. 5.2 Godkendelse fra myndighederneOpsætningen af airconditionanlægget blev godkendt af alle de relevante myndigheder. Bygningsinspektoratet gav deres endelige godkendelse til opsætning af anlægget. 6 Opsætning af splitanlæggetSplitanlæggene, som er opsat, er af mærket DeLonghi, og er opsat ved PER Intercoiffure i Århus. Inden opsætningen blev kølebehovet undersøgt ved en gennemgang af frisørsalonen. Ved gennemgangen blev det også fastlagt, hvordan kølebehovet - gennem en reduktion af varmebelastningen - kan reduceres (bl.a. ved at skifte til lavenergipærer). Det var også vigtigt at fastlægge placeringen af anlægget, da indblæsningen til rummet ikke må give trækgener for kunder, der kan være særligt udsatte, da de typisk har fugtigt hår under klipningen. I forbindelse med byggesagsbehandlingen blev frisørsalonen målt op og tegnet, da dette var et krav fra bygningsdirektoratet i forbindelse med byggesagsbehandlingen.
Figur 6: Indedel placeret på bagvæg. Indedelene er placeret således, at fordelingen af den indblæste luft bliver god. Udedelene er placeret mod baggården; fyldetilslutningerne til påfyldning af kølemiddel er ligeledes placeret udendørs. Efter opsætningen blev salonens personale instrueret i, hvordan indstilling og drift af airconditionanlægget kunne gøres bedst muligt. Personalet udtrykte stor glæde ved anlægget, da det har forbedret deres arbejdsmiljø meget. Temperaturen i salonen er blevet lavere på de varme sommerdage, hvilket gør arbejdsklimaet mere behageligt. Desuden har den øgede luftcirkulation samt rensning af luften forbedret luftkvaliteten. 
Figur 6.1: Udedele placeret på baggårdssiden af bygningen. 7 Miljøvurdering7.1 Global miljøvurderingFor de aktuelle splitunits betyder det, at det globale opvarmningspotentiale, GWP, reduceres fra 1600 kg CO2 pr./kg kølemiddel for R407C til 3 kg CO2 pr./kg kølemiddel for R290. I den nedenstående tabel er det globale opvarmningspotentiale beregnet over anlæggets levetid. I beregningen er der taget hensyn til den årlige lækagerate, men også til at 90% af kølemidlet regenereres ved destruktion af anlægget. En splitunit i denne størrelse har typisk en kølemiddelfyldning på 0,8 til 4 kg. Ved konvertering til R290 reduceres fyldningsmængden til 0,4-2 kg. Dette medfører, at det potentielle CO2-bidrag fra fyldningen reduceres.
I Europa estimeres det, at der er opstillet 20 mio. mini splitanlæg. Der sælges årligt 2825000 minisplitanlæg i Europa, så potentialet er 160 gange større i Europa end i Danmark. 7.2 Lokal miljøvurderingVed en lokal miljøvurdering skal der tages hensyn til nærmiljøet og de personer, som er i nærkontakt med køleanlægget. Specielt i servicesituationer kommer mennesker i kontakt med køleanlægget. Både ved brug af CFC- og HFC-kølemidler samt esterolier har kølemontører klaget over allergi-, hud- og luftvejsproblemer. De fleste af disse problemer kan dog undgås ved korrekt brug af værnemidler og ved korrekt omgang med kølemidler og olier. Ved konvertering til propan som kølemiddel er der ikke disse problemer, da olien er mineralsk, og propan giver ikke anledning til luftvejsproblemer. Ved servicering af køleanlægget skal kølemontøren dog være opmærksom på brand og eksplosionsfare. Dette kan dog elimineres ved brug af gasdetektor og tilstrækkelig ventilation og evakuering samt gennemskylning med nitrogen ved loddearbejde på anlægget. Desuden bør fylde- og tømmestudse placeres i det fri, således at fyldning og tømning ikke foregår i det indendørs rum. 8 Kommerciel vurdering af produktet8.1 Økonomiske konsekvenserInvesteringsomkostninger: Splitanlægget med propan er dyrere end traditionelle anlæg, men det vurderes, at anlægsprisen på længere sigt bliver den samme. Driftsomkostninger: Driftsomkostningerne er de samme som for traditionelle anlæg eller lavere, da der typisk er en effektfaktorforbedring ved benyttelse af propan som kølemiddel på omkring 5-10% i forhold til traditionelle anlæg.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
