Chillers com Fluido Refrigerante de Baixo GWP

Projeto Demonstrativo para o Gerenciamento
Integrado no Setor de Chillers
Chillers com Fluido Refrigerante de Baixo GWP
Luciano de A Marcato – Daikin
27/04/ 2016 – Sâo Paulo
Execução
Implementação
Realização
Ar Condicionado: da Negócio Daikin
A única empresa que produz fluidos
refrigerantes , compressores e
equipamentos de AVAC
89%
Divisão Química:
Diversos produtos , mas complementares ao
negócio de Ar Condicionado - Diferentes tipos
de Flúor-Carbonos ( Fluidos Refrigerantes),
flúor-polímeros, flúor-elastômeros
8%
3%
Consolidated sales
by business segment FY14
Outros:
Peças de Aviões , Sistemas CADCAM e Sistemas de Computação
Gráfica ;
Chillers com Refrigerantes de
Baixo GWP
Agenda
Refrigerantes Baixo GWP
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
ODP
GWP
CFC
HCFC
HFC & HFO
Critérios para escolha de fluidos refrigerantes
Panorama Global
AHRI – AREP Low GWP project
Europa  F-Gas
Estados Unidos  SNAP / ASHRAE 34
Toxidade / Flamabilidade
Mitos
Liderança Daikin
Resumo
Nova Agenda Mundial
Nova Agenda Mundial
Camada de Ozônio – CFC & HCFC
Gases Protocolo de Montreal
CFC – Cloro Flúor Carbono
HCFC – Hidro Cloro Flúor Carbono
Destruição da Camada
de Ozônio Estratosférico
estratosfera
40 km
25 km
15 km
São Gases Efeito Estufa
Produção e Consumo são
controlados pelo Protocolo de
Montreal .
Emissões não são controladas.
Destruição da Camada de Ozônio e Mudanças Climáticas pelo
Efeito Estufa são tratadas de forma separada , embora haja
inter-relação cientificamente comprovada entre ambas
Gases Efeito Estufa (Kyoto)
“Greenhouse Gases”
Dióxido de Carbono- CO2
Metano - CH4
Oxido Nitroso- N2O
The F-Gases:
HFC – hidro flúor carbono
PFC – perflúor carbono
SF6 - Hexafluoreto de Enxofre
Gases Efeito Estufa (Kyoto)
HFCs
40 km
Não atacam a Camada
Ozônio Estratosférico
25 km
troposfera
15 km
São Gases Efeito Estufa
Emissões não são controladas.
pelo Protocolo de Kyoto.
Outros Gases de Efeito Estufa segundo Protocolo de Kyoto :
Dióxido de Carbono (CO2), metano, nitratos , perfluorcarbono
Hexa Fluoreto de Enxofre(SF6) – Todos controlados;
Ozônio, hidrocarbonetos – NÃO controlados.
Gases Efeito Estufa (Kyoto)
O impacto ambiental de quaisquer
substâncias depende
Da Quantidade EMITIDA da Substância
e
Das Propriedades da Substância
Gases Efeito Estufa (Kyoto)
O impacto ambiental
depende
Da quantidade de
eletricidade usada (o que
tem implicações quanto a
eficiência energética) e
A quantidade de fluido
emitida durante sua
operação e seu GWP
(Potencial de Aquecimento
Global)
Gases Efeito Estufa (Kyoto)
Greenhouse gases
Absorvem radiação infra vermelha e podem afetar o clima
enquanto existirem na atmosfera
( sem ser degradados ou decompostos )
Global Warming Potential (GWP)
É uma medida sobre um período FIXO de tempo sobre o efeito
UM quilograma ( kg ) da substância em questão de comparado
a UM quilograma ( kg ) de CO2 no mesmo período .
Leva em consideração a efetividade de absorção da substância
e a sua persistência . A persistência do CO2 é ignorada .
Gases Efeito Estufa (Kyoto)
PBH – Programa Brasileiro de
Eliminação de HCFCs
Evolução Consumo CFCs e HCFCs ,
antes e depois do PBH
Gases Efeito Estufa (Kyoto)
Global Warming
Potentials
( base 100 anos)
CO2
Metano
Óxido Nitroso
HFC-152a
HFC-134a
HFC-125
Fluoroform
PFC-14
SF6
Emissões Durante
Anos 2000 ( Tons)
1
30,800,000,000
21
310
350,000,000
11,000,000
140
1430
2800
100,000
11700
7,000
6500
15,000
23900
6,000
Gases Efeito Estufa (Kyoto)
6
Radiative Forcing since 1765, Wm
-2
5
Projected Clim ate Forcing,
using "Best Estim ate"
Scenarios
ODS são Ozone Depleting
Substances Controladas pelo
Protocolo de Montreal
4
3
Carbon Dioxide
2
Methane
1
SF
6
Nitrous oxide
ODS
0
1990
2010
2030
2050
Year
2070
PFCs
2090
HFCs
GWP – Global Warming Potential
• Este é o fator
preponderante nas
discussões sobre
controle de fluidos
Refrigerantes - TEWI
GWP - Nenhum impacto se o Refrigerante ficar DENTRO do chiller!
TWEI – Impacto Total Combinado – direto e indireto .
Global Warming Potential (GWP)
•
•
•
•
GWP é medido segundo o impacto relativo de um fluido refrigerante no
aquecimento global se comparado ao CO2.
Todos fluidos de efeito estufa tem um valor determinado de GWP . Este valor é
usado para comparar a capacidade das diferentes substâncias em “segurar” o calor
na atmosfera se comparado ao potencial do dióxido de carbono ( CO2), assim como
a taxa de decomposição de cada fluido / substância (representa a quantidade
removida da atmosfera após determinado período em anos) Estes períodos são
cotados pois substâncias com GWPs diferentes podem ter maior ou menor impacto
de acordo com sua vida útil na atmosfera , motivo pelo qual a taxa de decomposição
deve ser citada para fins de comparação ( 20 anos , 100 anos ou 200 anos por
exemplo )Para a maior parte dos gases o GWP diminui com o passar dos anos . Isso
ocorre pois eles são naturalmente removidos da atmosfera por mecanismos
naturais e isso influencia seu efeito sobre o meio ambiente. Contudo alguns gases
CFCs tem longa vida na atmosfera , sendo que seu efeito combinado do GWP ao
longo de 100 anos ser bem mais danoso que o GWP de 20 anos .
A determinação do valor de GWP permite aos governos e órgãos reguladores
comparar o efeito de diferentes emissões e a redução de diferentes gases do efeito
estufa . O Metano , por exemplo , tem significante contribuição no aquecimento
global e tem GWP = 21. Isso significa que comparativamente o seu efeito é 21 vezes
maior que o o CO2;
O índice mais comumente citado é o de 100 anos de horizonte com base no AR5 do
IPCC Fifth Assessment Report, 2014 .
Falando sobre Refrigerantes….
• CFC – HCFC – HFC – HFO
Falando sobre Refrigerantes….
• CFC – HCFC
HFC & HFO
• HFO – Hidro flúor oleofinas são substâncias químicas
cuja composição tem flúor e carbono ligados por pelo
menos uma dupla ligação entre os átomos Essas
substâncias não agridem a camada de ozônio ( ODP
ZERO ) e geralmente tem GWP baixo
HFO – Menor vida na atmosfera , menor impacto
Falando sobre Refrigerantes….
• Atualmente
• Preocupações
– HCFCs terão seu uso
descontinuado com Phase Out em
2020 para novos equipamentos
segundo o Protocolo de Montreal
– HFCs não tem data global de Phase
Out
• Europa com Phase Out dos Fluidos
Refrigerantes “F Gas “ para A/C
Automotivo no início de 2013
• Começou a Batalha dos
Refrigerantes entre o CO2 e o
HFO-1234yf para A/C Automotivo
– HFCs não tem ODP
• Isso é bom
– HFCs tem GWP
• Isso já não é Bom !
• HFC-134a GWP = 1300
• HFC-410a GWP = 2088
– HFCs estão sendo
controlados quanto ao
futuro uso devido a seus
impactos como gases de
efeito estufa
Waxman – Markey Bill
GWP Index para 100 anos segundo IPCC Latest Report Is Assessment Report 4 (AR5)
23
Fatores a Considerar quando da
escolha do Fluido Refrigerante
Recursos Energéticos
Peak Load
Aquecimento Global
ODP = Zero
Viabilidade
Alto COP
Alta Eficiência
Eliminar CFC
Segurança
Baixa Toxidade
Baixo GWP
Carga Reduzida
Eliminar HCFC
Flamabilidade
Baixa ou Nula
Baixas Emissões
Compacto e Leve
Confiabilidade
Facilidade de Uso
Próxima Geração de
Refrigerantes
Refrigerante Critérios de Escolha
Refrigerantes “Verdes”
Environmentally friendly são
mais reativos por natureza
HIDROGENIO
EX.: Propano (R-290)
Inflamável
ODP = 0
GWP = 20
Só um pouco inflamável !!!
A mudança dos CFCS para os
HFCs introduziu desafios de
compatibilização com gaxetas
, lubrificantes e verniz de
isolamento elétrico dos
motores
Tóxico
Gases Fluorados ( CFC )com
boa estabilidade , inertes a
outros materiais e com boa
classificação de segurança
CLORO
FLÙOR
Longa Vida na Atmosfera
(Halogenados)
Refrigerante Critérios de Escolha
 Refrigerantes tem características únicas de operação e uso
– A escolha nunca é feita observando-se somente um fator
, mas a análise criteriosa de diversos pontos :
–
–
–
–
–
Segurança
Eficiência Energética
Disponibilidade
Fatores Economicos
GWP
 Fatores operacionais podem ser diferentes :
–
–
–
–
Pressões
Incompatibilidade de lubrificantes
Incompatibilidade de metais , polímeros e ligas
Níveis de flamabilidade
 Diferentes necessidades para cada aplicação
Escolha do Compressor
Condição Padrão
AHRI é de
LIFT(Delta H)
WATER COOLED CHILLER DUTY
18
32
POSITIVE DISPLACEMENT,
ROTARY, SCROLL, RECIP, SCREW
16
152a
DELTA H, (Btu/lb)
14
410A
12
134
22
143a
10
507
502
125
8
6
11
134a
500
123
124
12
113
114
4
CENTRIFUGAL
2
Compressor Capacity
0
.1
Axial
1
10
100
CFM/TON
300 a 700 tons → 900 a
2100 CFM = Compressor
Centrífugo
Centrifugal
Screw
Rotary
Nota : O Refrigerante HFC-134a pode ser
usado em compressores parafuso para
aplicações de HIGH LIFT (A/C screw or
HP) ou em aplicações de alta capacidade e
LIFT pequeno
Scroll
Recip
0
1
10
100
1,000
CFM
10,000
100,000
1,000,000
Uso Refrigerante - HFC R134a
CAPACIDADE VOLUMETRICA
17 CFM/Ton = compressor
grande girando devagar
200
113
114
MASSA MOLECULAR
1.5 CFM/Ton
123
150
Mistura de R-32 e R125
124
12
125
502
100
134a
22
500
410A
32
50
Nota : HFC R134a tem propriedades muito
boas quanto ao meio ambiente e segurança
134
507
143a
11
152a
3 CFM/Ton = compressor
pequeno girando rápido
0
.1
1
CFM/TON
10
100
Novas Gerações Futuras de
Refrigerantes
• Trabalho já começou para futura substituição dos
HCFCs e HFCs
– Procure no Google HFO-1234yf da Dupont
• Propriedades Similares ao HFC-134a
• OPD = 0, GWP < 10
• Tecnicamente inflamável
• CO2 é a bola da vez para sistemas menores , com
climas temperados e baixos HPs
• É uma Previsão Segura indicar que para um chiller
vendido hoje , que durante sua vida útil deve haver
uma nova mudança de fluido refrigerante
– SEM PÂNICO POR FAVOR ! Isso já aconteceu antes no
segmento de HVAC/R!
Projeto AHRI Refrig. Low-GWP
 Projetos completados :
• Revisão de Normas e Regulações sobre Uso de Fluidos Refrigerantes
com Valores de GWP abaixo de 20 em Aplicações de AVAC&R
• Definição da configuração de Ar Condicionado Residencial e Sistemas
Bomba Calor utilizando Hidrocarbonetos , Amônia , Dióxido de
Carbono e fluido HFO-1234yf como refrigerante Refrigerantes e
definição de Requisitos Mínimos de Segurança
• Pesquisa de Compatibilidade de Materiais e Lubrificantes para Fluidos
Refrigerantes de Baixo GWP – Fase 1 - : Estabilidade Química e
Térmica de Fluidos Refrigerantes de Baixo GWP com Lubrificantes
• Avaliação de Riscos para Sistema Bomba Calor Residenciais usando
Fluidos Refrigerantes Inflamáveis da Classe 2L
• Avaliação de Riscos para Sistema de Refrigeração usando Fluidos
Refrigerantes Inflamáveis da Classe A2L
 Programa em andamento: Low-GWP AREP
Low-GWP AREP Introduction
 Trabalho em conjunto com a indústria para identificar fluidos
refrigerantes potenciais de baixo GWP
 Coordenar Testes de Performance com fabricantes Diversas indústrias
fabricantes de equipamentos propuseram planos de testes de acordo com seus
produtos e interesses técnico comerciais O Envio dos Relatórios de Testes foram
diretamente enviados ao Comitê Técnico Low-GWP AREP daAHRI
Refrigerante Alternativos
Baseline Refrigerante
R-134a
Composição
(Massa%) Classificação GWP100
AC5X
R-32/R-134a/R-1234ze(E)
(7/40/53)
ARM-41a
R-32/R-134a/R-1234yf
(6/63/31)
D-4Y
R-134a/R-1234yf
(40/60)
N13a
R-134a/R-1234yf/R-1234ze(E) (42/18/40)
N13b
R-134a/R-1234ze(E)
(42/58)
XP-10
R-134a/R-1234yf
(44/56)
AC5
R-32/R-152a/R-1234ze(E)
(12/5/83)
ARM-42a
R-134a/R-152a/R-1234yf
(7/11/82)
R1234yf
R1234yf
100
R1234ze
R1234ze
100
R600a
R600a
100
R290/R600a
R290/R600a
(40/60)
A1*
A1*
A1*
A1*
A1*
A1*
A2L*
A2L*
A2L
A2L
A3
A3*
*estimated safety group rating, a safety group has not yet been assigned by ASHRAE in accordance with requirements of
ASHRAE Standard 34-2010.
622
943
574
604
604
631
92
117
4
6
<20
<20
Refrigerante Alternativos
Baseline Refrigerante
R410A
Composição
(Massa%) Classificação GWP100
R-744
ARM-70a
R-744
R-32/R-134a/R-1234yf
100
(50/10/40)
A1
A2L*
1
482
D2Y60
R-32/R-1234yf
(40/60)
A2L*
272
DR-5
R-32/R-1234yf
(72.5/27.5)
A2L*
490
HPR1D
R-32/R-744/R-1234ze(E)
(60/6/34)
A2L*
407
L41a
R-32/R-1234yf/R-1234ze(E)
(73/15/12)
A2L*
494
L41b
R-32/R-1234ze(E)
(73/27)
A2L*
494
R32
R32
100
A2L
675
R32/R134a
R-32/R-134a
(95/5)
A2L*
713
R32/R152a
R-32/R-152a
(95/5)
A2L*
647
*estimated safety group rating, a safety group has not yet been assigned by ASHRAE in accordance with
requirements of ASHRAE Standard 34-2010.
Refrigerantes com Baixo GWP
1800
R-134a
(GWP=1300)
replacements
R-404A
(GWP=3900)
replacements
R-410A
(GWP=2100)
replacements
R-22
(GWP=1810)
replacements
1600
GWP100 Value
1400
A1
1200
A2L
1000
A3
B2L
800
600
400
200
0
Alternative Refrigerante Candidates
Visão Geral dos Testes
 Dezesseis (16) organizações / empresas norte americanas e cinco (5)
organizações / empresas internacionais conduziram os testes de
performance
 Seis (6) empresas produtoras de Refrigerante forneceram trinta e oito
(38) tipos diferentes de fluidos refrigerante
 Teste cobriram as seguintes aplicações / equipamentos
– Condicionadores de Ar e Bomba Calor s (air-source, water-source, VRF,
unitarios, mini-split)
– Chillers (parafuso a ar e água e centrifugas)
– Aquecedores de água bomba calor
– Refrigeração (refrigeradores comerciais, maquinas de Gelo)
– Transporte Frigorificado
– Condicionadores de Ar para ônibus
Testes Efetuados
Teste de Compressor em calorímetro
Testes de Sistemas Drop-In
– Permitidas mínimas modificações

Testes de Sistemas “soft-optimization”
– Sistemas são modificados para utilização de refrigerantes
alternativos utilizando componentes padrão
Test Types
Number of candidates being
tested
Number of products being
tested
Compressor Calorimeter
28
35
Drop-in
27
30
Soft-optimization
18
19
Note: Number of candidates and product types in the table are based on approved test plans submitted by
testing entities. Actual numbers may vary due to testing entities’ schedule changes.
TEST #25 – Chillers Cond. a Ar
TEST #25 – Chillers Cond. a Ar
Aplicação de Fluidos Refrigerantes
J & E Hall Special Chiller Packages
Custom built chiller packages
• Designed & manufactured to meet customer requirements
Extreme operating conditions
• 20 kW up to 2,000 kW and above
• Fluid outlet temperature down to minus 90.0°C
• Ambient temperatures up to 50.0°C
• Hazardous area installation
Wide choice of refrigerants
• Any refrigerant (Ammonia, HFC, CO2 & Hydrocarbons)
Design
• Any design code or standard • PED, PD 5500,TEMA,ASME,API, Customer Specifications
• 3D modelling of packages
Aplicação de Fluidos Refrigerantes
Aplicação de Fluidos Refrigerantes
Passado
A/C Residential
HCFC22
A/C Comercial
HCFC22
Chiller Centrífugo
Chiller Parafuso
Refrigeração
Comercial
Container
Frigorificado
CFC12
R502
Vending Machine
R410A
R407C
R410A
HCFC123
HCFC22
HFC134a
Amônia
R502
CFC12
HFC134a
R407C
HFC134a
HCFC22
Amônia
HCFC22
HFC134a
R32
R410A
R32
R410A
(R407C)
HFC134a
HCFC22
HFC134a
HCFC22
CFC12
Futuro
HCFC22
CFC12
A/C Móvel
Refrigerador
Doméstico
HCFC22
CFC11
CFC12
Presente
R1234yf
HFC245fa
HFC134a
R407C
R1234ze
R407E
R404A
R507A R410A
CO2
HC
HFC134a R&D
R404A
Amônia
HFC134a
HFC152a
CO2
R1234yf?
HFC134a
CFC12
HFC134a
CFC12
R600a(Isobutano)
HFC134a
R600a(Isobutano)
CO2
R290(Propano)
Tendência de Conversão de
Refrigerante – Visão Global
・Under Montreal protocol, developing countries have to submit HCFC Phase-out Management Plans to the UN is
approaching, conversion plans from HCFC22 are urgently being developed.
・Establishment of standards and regulations, technical support, Refrigerante supply, and servicing infrastructure are
essential for Refrigerante conversion. Daikin provides necessary information at international conferences.
UN Trends: Montreal Protocol related
・UNEP has established the Multilateral Fund for the Implementation (MLF) by the contributions from developed
countries to perform financial and technical assistance for developing.
・There is recognition of candidates for alternative Refrigerantes such as HFC32 and propane that have low GWP.
The Fund does not agree for R410A.
Europe
・F-gas regulations were revised
And became effective from 2015.
(Main points: phase-down of HFC, prevention of
leaks/recovery of HFC, etc)
China
North America
・Commercial AC:
MLF approved the conversion plan to
HFC32/R410A
・Residential AC:
・ MLF approved conversion plan to R290
・Chinese standards are currently being revised.
・Proposal to UN to reduce total HFC
(Proposal by three-countries: U.S., Canada, and Mexico)
・Recognition of HFC32 as alternative Refrigerante candidate
in emerging countries by the Environmental Protection
Agency/ State Department
Middle East/Africa
Thailand
・MLF approved the conversion to HFC32
・ME counties are interested in HFC32 as
a solution for high temperature regions
・MLF approved the conversion to
HFC32.
・Conversion is started from 2015
India
・HPMP is currently being investigated. HFC32 is one of candidate.
・Daikin has established the servicing infrastructure to disseminate the energyefficient product using HFC32 as part of a bilateral credit FS program of the
Japanese government.
Japan
・Japanese F-gas regulations will be effective. Conversion to low-GWP Refrigerantes is
an important theme.
・Relaxation of regulation for mildly flammable Refrigerantes is currently undergoing
Indonesia
・ MLF approved the conversion to HFC32
・A/C sector will convert to HFC32 by 2015.
・Import ban of HCFC equipment is started from 2015
Emerging countries
Developed countries
Legislação Européia
NOVAS LEGISLAÇÕES
%
Objetivo até 2050 -80% de emissões de CO2
Política atual
-40% de emissões de CO2
O equipamento HVAC gera emissões de gases
de estufa:
•
Emissões DIRETAS, devido a possíveis
vazamento de fluido refrigerante
para a atmosfera.
•
Emissões INDIRETAS, relacionadas com o
consumo de energia do equipamento
Tempo
Principais fatores impulsionadores do mercado HVAC
Europa – Legislação F-Gas
A legislação F-Gas foi introduzida em 2006, buscando proteger o meio
ambiente pela redução das emissões de gases efeito estufa a partir dos gases
fluorados ( F-gases).
Uma revisão da legislação F-Gas foi aprovada e publicada no jornal oficial da
União Européia em Maio de 2014 e foi aplicada e validada a partir de 1 de
Janeiro de 2015.
Consequências da Nova Legislação F-Gas:
• Uma redução planejada no consumo dos fluidos refrigerantes da família
dos HFCs com diferentes estágios progressivos de redução ao longo dos
próximos anos com uma meta final de até 80% em 2030 (redução em
termos comparativos em Tons de CO2 equivalente, comparado ao consumo
médio entre 2009 e 2012.
• Deve-se atentar que não se trata de um phase-out dos HFC ( afinal a meta
de redução final não é ZERO ) mas sim um “phase-down” dos HFCs que
ainda estarão disponíveis para uso depois de 2030 conforme legislação
hoje vigente
Europa – Legislação F-Gas
Consequências da Nova Legislação F-Gas :

A legislação The F gas também inclui banir certos tipos de HCFs para
alguns produtos , mas não para chillers. Isso significa que vai haver
uma transição gradual no mercado de chillers devido ao phase down
dos HFCs , mas também que não existe restrição proibitiva ao uso de
R410A or R134a em aplicações de chillers.

A maior mudança da legislação F Gas foi relativa ao uso do R404A e
outros Refrigerantes com GWP (*) ≥2500 no setor de refrigeração. A
partir de 2020 , os Fluidos Refrigerantes com GWP ≥ 2500 (como o
R404A, cujo GWP = 3922) serão banidos em todas as novas instalação
estacionárias de refrigeração comercial e industrial .
Possível revisão de normas de segurança devido ás características de
flamabilidade das novas famílias de refrigerantes (e.g. EN 378)

(*) The Global Warming Potential (GWP) measures the global warming effect of the Refrigerante compared to CO2 (GWP = 1).
Europa – Legislação F-Gas
Para chillers com compressores PARAFUSO a Daikin identificou o R1234ze
como melhor fluido refrigerante para substituir o R134a .
Será iniciada uma transição gradual a partir de 2017
Por que o R1234ze?
• Performance Otimizada  Impacto limitado na eficiência *.
• Ambientalmente Aceitos  GWP extremamente baixo (6).
• Procedimentos de Serviços Simplificados  Refrigerante Puro
Por que em 2017?
• Esperado aumento em larga escala da disponibilidade e maior competitividade
em termos de preço .
• Revisão das Normas Européias e Locais
para de forma segura e planeja aceitarem
Novos Fluidos Refrigerantes.
Mairo custo inciail dos equipamentos ( chillers )
•
•
Preço atual do refrigerante é MAIOR que R134a
Projeto mais complexo devido as Normas atuais de projeto da UE
* Possibility to maintain seasonal efficiency (ESEER) at the level of todays’ R134a units.
Estados Unidos - SNAP
• SNAP
• The Significant New Alternatives Policy (SNAP)
Program is the US Environmental Protection Agency’s
(EPA) program to evaluate and regulate substitutes for
the ozone-depleting chemicals
Estados Unidos - SNAP
Estados Unidos - ASHRAE 34
• Toxidade – ASHRAE classifica
como “A” (Baixa Toxidade) ou “B”
(Alta Toxidade)
• Flamabilidade - ASHRAE classifica
como 1 (não inflamáveis) , 2L
(Flamabilidade Muito Baixa), 2
(Baixa Flamabilidade) ou 3 (Alta
Flamabilidade)
ASHRAE Standard 34
United States - ASHRAE 34
•
Toxidade – ASHRAE 34
• A (Baixa Toxidade) ou
• B (Alta Toxidade)
•
Flamabilidade - ASHRAE 34
• 1 (sem propagação de fogo)
• 2L (Flamabilidade Muito Baixa)
– Efeito de Ignição não é tão
grande , e tipicamente de
difícil ignição. Baixa
velocidade de propagação
da chama
• 2 (Baixa Flamabilidade)
• 3 (Alta Flamabilidade)
2L ainda não é reconhecido pelos códigos prediais na América do Norte
Flamabilidade e Toxidade
Incr easing Flammability
Safety Group
Higher
Flammability
Lower
Flammmability
No Flame
Propogation
Propane (R290)
A3
B3
A2
B2
A2L
R134a
R410A
R22
A1
Ammonia (R717)
B2L
R123
B1
Increasing Toxicity
bility
mability
e
tion
Flamabilidade e Toxidade
A2
Alternativas ao
R134a
HFO1234yf
HFO1234ze
R134a
R410A
R22
A2L
R32
DR55
B2
Ammonia (R717)
B2L
HFO1233zd
A1
R513A
R450A
Alternativa ao
R410A (67% R32)
R123
B1
Increasing Toxicity
Blends HFO/R134a
Boa Alternativa ao R410A –
Aplicação Global aumentando
Alternativa ao R123
Mito: HFCs estão sendo banidos
• Ações SNAP são para aplicações
específicas
HFCs SÃO aprovados para uso em Aplicações de A/C
Mito: HFCs estão sendo banidos
•
•
•
EPA está avaliando aplicar SNAP para chillers
Proposta conjunta AHRI e NRDC – Jan 1, 2025
Em 29 Março 2016 – EPA propôs data tentativa de 01 Janeiro 2024
Mito: Europa já baniu os HFCs ,
incluindo R134a e R410
• Europe NÃO baniu R134a para chillers
– Não há restrições para fluidos refrigerantes com
GWP abaixo de 2500 para aplicação em chiller
• R134a = 1300, R410A = 2088
– A legislação F-Gas inclui algumas restrições
contra alguns tipos de HCFs em certos tipos de
produtos/aplicações , mas não aplicáveis n o
momento para o uso de R410A ou R134a em
aplicação de chiller
– Maior focus em aplicações com alto nívei de
emissões
No mercado de chillers é esperada transição mais gradual
Mito: Europe já baniu os HFCs ,
incluindo R134a e R410
Mito: GWP baixo é sempre melhor
• Contribuição ao Aquecimento Global é baseada nos
efeitos diretos ( emissão ) e indiretos ( eficiência
energética ) dos fluidos refrigerantes:
– Um fluido de baixo GWP não vai ser
necessariamente melhor se tiver prejuízo a
eficiência do sistema de AVAC
Hoje ainda não existe Refrigerante do Grupo A1 que seja
uma melhor alternativa ao R134a ou ao R410A !
Teste de A/C Chiller com R513A
R450A
R513A
Impacto negativo
no (TEWI)
58
[Data source: AHRI Low-GWP AREP Report 007, 2012]
Teste de A/C Chiller com R513A
Impacto negativo
no (TEWI)
59
(Data source: AHSRAE Orlando 2016, Conference Paper Session 5)
Teste de A/C Chiller com R513A
(Data source: AHSRAE Orlando 2016, Conference Paper Session 5)
Impacto negativo
no (TEWI)
60
Como se comparam contra o R134a?
• A2L deve aguardar alteração dos códigos prediais dos
EUA e Canadá
Refrigerant
Composition (Mass %) Classification GWP100
R134a
R513A (XP10) R134a/R1234yf (44/56)
R450A
R134a/R1234ze (42/58)
R1234yf
R1234ze
A1
A1
A1
A2L
A2L
R134a ainda é a melhor opção atualmente
1300
631
604
4
6
Refrigerante - Resumo
Refrigerant
R134a
R450A
R513A
R1234yf
R1234ze
R410A
R32
DR55
R125
R22
R1233zd
ASHRAE 34
GWP100 (AR5)
Composition
Classification
A1
1300
A1
547
42% R134a / 58% R1234ze
A1
572
44% R134a / 56% R1234yf
A2L
1
A2L
1
A1
1924
50% R32 / 50% R125
A2L
677
A2L
675
67% R32 /26% R1234yf / 7% R125
A1
3170
A1
1760
A1
1
Legislação de Refrigerante vai levar a
Futuras Inovações
• Preocupações Ambientais vão continuara guiar as
principais mudanças na Indústria de Refrigerantes
– Globalmente , o mercado de AVAC&R está
trabalhando de forma ativa e responsável na
transição de substâncias que contribuem com o
aquecimento global e as mudanças climáticas
• Necessário agir de forma rigorosa e
responsável
– Pressão das agências reguladoras , da mídia e das
forças do mercado competitivo tem resultado em um
ambiente complexo com mensagens de difícil
interpretação e correto entendimento
• É necessário que as discussões sejam
baseadas em fatos reais
• Futuras discussões sobre fluidos refrigerantes devem
focar em mudanças climáticas ( equipamentos com Alta
Eficiência Energética e Fluido Refrigerante de baixo GWP)
– Um GWP muito baixo pode significar o
comprometimento de outros fatores
Refrigerante R32
Europe
Nov 2013
R32
air conditioners
Japan
Nov-12
on sale in
30
Developing
Countries
India – Mar-13
Thailand Apr-14
countries
(As of May 2014)
Australia
Jan 2014
R32 – replacements for R410a, ODP: 0, GWP: Low
Implementação do R32
Resumo Final
• HFCs e HFOs representam hoje as melhores escolhas para
novos equipamentos em se tratando de chillers
• HFCs (R134a e R410A) são hoje as escolhas corretas para uso
de Fluidos Refrigerantes de Classe A1
• Busque evitar o uso de HFCFs , pois existem melhores opções
ambientalmente aceitas
• Focar em boas práticas de
manutenção e em eficiência
Appendix – Common Terms
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˃
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CFCs – ‘ are any of several simple gaseous compounds that contain carbon, chlorine and fluorine, that were used as
Refrigerantes, cleaning solvents, and aerosol propellants and in the manufacture of plastic foams. Common examples are R-11
and R-12, have not been used in new HVAC equipment in North America since the mid 1990s.
HCFCs - Hydrochlorofluorocarbons are those chemicals that are composed of fluorine, carbon, hydrogen, and at least one
chlorine atom connected by single bonds between the atoms. HCFCs are ozone-depleting substances, generally with shorter
atmospheric lifetimes than CFCs and lower ozone depletion potentials (ODP). HCFCs are subject to phase-out by the Montreal
Protocol and specific legislation in the US. Common examples are R-22 and R-123.
HFCs – Hydrofluorocarbons are those chemicals that are composed of fluorine, carbon, and hydrogen and connected by single
bonds between the atoms. Hydrofluorocarbons are non-ozone-depleting substances and are considered long term replacements
for CFCs and HCFCs. Recent concerns around global climate change are focusing more attention on the global warming
potential (GWP) of these Refrigerantes. HFC examples are R-134a and R-410A.
HFOs - Hydrofluoro olefins are those chemicals that are composed of fluorine and carbon and have at least one double bond
connecting the atoms. Hydrofluoro olefins are non-ozone-depleting substances with relatively low GWP values.
ODP – Ozone Depletion Potential is a number that refers to the amount of ozone depletion caused by a substance. The ODP is
the ratio of the impact on ozone of a chemical compared to the impact of a similar mass of CFC-11. Thus, the ODP of CFC-11 is
defined to be 1.0. Other CFCs and HCFCs have ODPs that range from 0.01 to 1.0. HFCs have zero ODP because they do not
contain chlorine.
GWP - Global Warming Potential is a number that refers to the amount of global warming caused by a substance. The GWP is
the ratio of the warming caused by a substance to the warming caused by a similar mass of carbon dioxide. Thus, the GWP of
CO2 is defined to be 1.0. CFC-12 has a GWP of 8,500, while CFC-11 has a GWP of 5,000. Various HCFCs and HFCs have
GWPs ranging from 93 to 12,100. Water, a substitute in numerous end-uses, has a GWP of 0.
Montreal Protocol - The international treaty governing the protection of stratospheric ozone. The Montreal Protocol on
Substances That Deplete the Ozone Layer and its amendments control the phase out of ODS (ozone depleting substances)
production and use. Under the Montreal Protocol, several international organizations report on the science of ozone depletion,
implement projects to help move away from ODS, and provide a forum for policy discussions. In addition, the Multilateral Fund
provides resources to developing nations to promote the transition to ozone-safe technologies. The full text of the Montreal
Protocol is available from the United Nations Environmental Programme (UNEP).
SNAP ‐ The Significant New Alternatives Policy (SNAP) Program is US Environmental Protection Agency’s (EPA) program to
evaluate and regulate substitutes for the ozone‐depleting chemicals that are being phased out under the stratospheric ozone
protection provisions of the Clean Air Act (CAA). In Section 612(c) of the Clean Air Act, the Agency is authorized to identify and
publish lists of acceptable and unacceptable substitutes for class I or class II ozone‐depleting substances.67The purpose of the
program is to allow a safe, smooth transition away from ozone‐depleting compounds by identifying substitutes that offer lower
overall risks to human health and the environment.
Referencias / Contato
http://www.foodcoldchainconference.com/
http://www.fluorocarbons.org/library/presentations
Luciano de Almeida Marcato
Gerente Vendas – Daikin Applied
E-mail – [email protected]
Telefones : +55 11 3123 2525 / 11 3123 2535
Celular : +55 11 99854 1331 / 98953 1354
http://www.daikin.com/press/2015/151209/index.html
http://gfpf-forum.org/index.php/resource-center/asia-pacific
http://www.daikin.com/csr/information/influence/Daikin's_Policy.pdf
http://www.ahrinet.org/ahri+low_gwp+alternative+Refrigerante s+evaluation+program.aspx
http://ec.europa.eu/clima/policies/f-gas/legislation/docs/fluorinated_greenhouse_gases_en.pdf
https://www.epa.gov/sites/production/files/documents/Energy_and_Global_Warming_Impacts_of
_HFC_Refrigerants.pdf
http://www.ahrinet.org/App_Content/ahri/files/RESEARCH/AREP_Final_Reports/AHRI%20LowGWP%20AREP-Literature%20Review.pdf
Execução
Implementação
Realização