Interview met Jean de Bernardi, European Technical Manager – EMEAI
LGWP Koudemiddelen bij Honeywell
Kunt u ons in een paar woorden uitleggen met welk doel u een aantal molecules heeft ontwikkeld in de loop van de afgelopen jaren?
JDB: Honeywell heeft op de ontwikkelingen van de markt geanticipeerd en is al 15 jaar geleden gestart met onderzoek en ontwikkeling. Het doel was molecules te vinden met een zo laag mogelijke GWP. Uit duizenden kandidaat-molecules heeft men er slechts drie geselecteerd die het beste compromis boden tussen efficiëntie, veiligheid en milieu. Deze drie HFO-molecules zijn R-1234yf, R-1234ze en R-1233zd. Het is de bedoeling dat zij voornamelijk de R-134a gaan vervangen in auto’s, in met koudemiddel werkende koelsystemen (inclusief centrifuges) en warmtepompen. Deze drie moleculen in pure vorm, op lage druk en met een geringe capaciteit, worden gemengd met HFK’s om zogenaamde drop-in koudemiddelen voor bestaande installaties te maken.
Waarom verschijnen er zo veel producten op de markt?
JDB: Alle fabrikanten van koudemiddelen onderzoeken mengsels om oplossingen te vinden voor de rechtstreekse vervanging van bestaande koudemiddelen, zodat iedereen zijn eigen formule creëert, met een grotere of kleinere temperatuurverschuiving. Dat wekt de indruk dat er veel op de markt is, maar we moeten kijken hoeveel er werkelijk verkocht wordt. Er is een groot verschil tussen onderzoeksactiviteiten en de uiteindelijke producten die op de markt gebracht worden. Kijkt u bijvoorbeeld naar de vervanging van R-404A, d.w.z. niet brandbare HFO/ HFC mengsels, dan zijn er momenteel slechts twee oplossingen beschikbaar, waaronder Solstice® N40 (R-448A) van Honeywell.
Waarom lanceert u nu dit nieuwe alternatief, gegeven dat u Performax® LT al aanbiedt als vervanging van R-404A?
JDB : Performax® LT (R-407F) is een heel goed product, het is de HFK met de laagste GWP en met de hoogste prestaties die R-404A kan vervangen. De invoering van belastingen op HFK’s in bepaalde Europese landen (zoals Spanje) leidt ertoe dat er een economische behoefte is aan een nieuw mengsel met een nog lagere GWP. Solstice® N40 is de oplossing met de laagste GWP op de markt (1387).
Zijn er, afgezien van de GWP van de koudemiddel, nog andere technische verschillen tussen R-407F / R-448A?
JDB: Deze twee producten verschillen in samenstelling en GWP, maar zijn vrijwel gelijk wat betreft prestaties, capaciteit en energie-efficiëntie. Het interessante van R-448A is dat het lagere eindcompressietemperatuur geeft.
Maar is er wel toekomst voor twee zulke gelijksoortige koudemiddelen?
JDB : R-407F en R-448A kunnen zonder beperking in alle nieuwe commerciële en industriële koelsystemen toegepast worden vanaf 1 januari 2022, met uitzondering van zogenaamde multi- en hermetisch afgesloten systemen. Het is belangrijk te onderstrepen dat er op dit moment nog geen verbod is op de handhaving ervan. Deze twee producten hebben een veelbelovende toekomst. Momenteel hangt de keuze van het product vooral af van economische en technische aspecten en de situatie van de klant. R-407F heeft in vergelijking met R-404A een betere prijs-kwaliteitsverhouding en wereldwijd zijn meer dan 15.000 supermarkten hierop omgeschakeld, wat een technologisch succes is. R-448A heeft een milieuvriendelijker imago dankzij een lagere GWP en wordt nu al in 2.000 supermarkten toegepast.
Hoe gaat men om met de invoering vandeze nieuwe koudemiddelen?
JDB : Zoals ik eerder al zei hebben alle nieuwe ‘drop-in’-koudemoddelen temperatuurverschuivingen. Men moet rekening houden met deze temperatuurverschuivingen omdat men hiermee een significante verhoging van de energie-efficiëntie kan verkrijgen. Men moet elke instelling waarop de temperatuurverschuiving invloed heeft beschouwen en bijvoorbeeld de gemiddelde temperatuur van de warmtewisselaars (condensor en verdamper) gebruiken in plaats van het traditionele dauwpunt zoals bij R-404A, het dauwpunt voor oververhitting en het kookpunt voor koeling… Eenvoudig de regels van de kunst van de koeltechnicus toepassen, zoals onderwezen in alle goede opleidingen!
De “ontmenging” van het product bij lekken wordt vaak verkeerd geïnterpreteerd?
JDB: Dat is inderdaad een belangrijk theo-retisch vraagstuk. Bij gebrek aan significante experimentele studies op dit vlak heeft Honeywell studies verricht en gepubliceerd die aantonen dat het bij een verlies van 20 tot 30% het beste is om gewoon nieuw product toe te voegen. De prestaties van het systeem keren dan terug naar de nominale waarden. Het ombouwen van bestaande installaties met R-404A op basis van deze oplossingen is zeer eenvoudig. R-407F en R-448A zijn goedgekeurd door compressorfabricanten en zijn opgenomen in alle software die dient om te kiezen uit apparatuur van de voornaamste leveranciers op de markt.
Op de internationale beurs voor koeling,Chillventa, afgelopen oktober, heeft u het koudemiddel Solstice® L40X gelanceerd. Waarom was dat?
JDB: Het doel van Honeywell was te kunnen beschikken over een vervangingsproduct voor R-404A voor de lange termijn, met een GWP van minder dan 150. Solstice® L40X (R-455A) is voornamelijk ontwikkeld voor hermetisch gesloten systemen op lage temperatuur en condensing units. In feite is er een groot probleem met de technologie van de hermetische zuigercompressors die meestal in deze apparatuur toegepast wordt: deze kunnen geen extra verhitting bovenop de eindcompressie van de compressor verwerken, omdat dat hun levensduur kan bekorten. Wij hebben daarom met de fabrikanten samengewerkt om een koudemiddel te maken met een soortgelijke capaciteit als R-404A, een GWP van 148 en een zeer lage eindcompressietemperatuur. Solstice® L40X is “mildly flammable”, klasse A2L, Een ander belangrijk voordeel is dat de koudemiddelinhoud van Solstice® L40X ongeveer 12 maal hoger mag zijn dan die van propaan, volgens de nieuwe standaard EN378 die onlangs gepubliceerd is.
Kan R-455A met zijn lage GWP vanaf 2022 ook in andere systemen, zoals cascade systemen gebruikt worden?
JDB: Momenteel beleven we diverse simultane evoluties op het gebied van koudemiddelen, compressietechnieken en ook systeemarchitectuur. Men kan zich voorstellen dat de vervanging van R-404A door Solstice® L40X ook gebruikt kan worden bij nieuwe systemen zoals watergekoelde systemen voor de supermarkt met ingebouwde aggregaten of de zogenaamde 3-in-1 systemen waar men nog HFO’s toepast.
Terugkomend op de ontvlambaarheid van dit nieuwe koudemiddel, kunt u uitleggen waarom we dit als een “mildly flammable” product moeten beschouwen?
JDB: Solstice® L40X (R-455A) bevat 3% CO2. We hebben dit toegevoegd om de capaciteit van de koudemiddel te verhogen en de ontvlambaarheid te verminderen. Wanneer men de lage en hoge limiet van het ontvlambaarheidsbereik bekijkt, ziet men dat deze slechts met 1,1% verschillen (zie de blauwe lijn op de bijgaande grafiek). Zodoende is het risico zich in dit bereik te bevinden heel klein en als dat toch gebeurt zal de ontbranding aan de lucht het mengsel heel snel buiten het ontvlambaarheidsbereik brengen.
Globaal gesproken kan men vaststellen dat HFO’s of mengsels van HFK/HFO klasse A2L tot veiligere systemen leiden dan bij gebruik van koolwaterstoffen klasse A3. Nog een voorbeeld: men heeft een 10 maal zo hoge concentratie en ongeveer 250.000 maal zoveel energie nodig om R-1234ze te doen ontbranden dan propaan. De HFO’s gaan een mooie toekomst tegemoet! De vervanging van R-404A is in gang gezet, mis deze trein niet!
