Analýza emisí chladiv v Německu do roku 2021
Příklad industriálního tepelného čerpadla HeatCO2OL společnosti Carrier, které jako chladivo využívá oxid uhličitý CO2 s minimálním GWP = 1 s možností využít výstupní teplotu vody až 90 °C
Zátěž životního prostředí chladivy klesá, přestože roste jejich využití. Podílí se na tom nejen přechod na chladiva s nižším potenciálem globálního oteplování GWP, ale i pokles úniků chladiv, jak ukazuje průzkum v Německu.
Na základě údajů od více než 49 000 provozovatelů více než 218 000 chladicích a klimatizačních systémů v Německu bylo provedeno zhodnocení vlivu chladiv, jejich úniků na životní prostředí, k datu uzávěrky hodnoceni 11. 3. 2022. Data byla analyzována z celkové doby provozu systémů od jejich uvedeni do provozu až po řádné vyřazení z provozu a zlikvidování.
Data do registru VDKF-LEC dobrovolně zadávají odborné firmy a provozovatelé, kterých bylo více než 1 100. Údaje zahrnuji všechna doplněna množství chladiv evidovaných odbornou firmou, zjištěna byla během prováděných servisních a údržbářských pracích nebo během zákonem předepsaných zkoušek těsnosti. Do registru VDKF-LEC sice nejsou zapojeny všechny odborné firmy ani provozovatelé působící v Německu, nicméně poskytuje statisticky velmi významné údaje.
Kumulativní náplň chladiv
Tabulka 1 ukazuje kumulativní naplň chladiva a počet systémů pro každé chladivo. Pokud vezmeme v úvahu počet systémů a naplň chladiva, stejně jako v průzkumech z předchozích let, je chladivo R410A zdaleka nejvíc používané s přibližně 22% podílem mezi chladivy u téměř 40 % systémů zaznamenaných ve VDKF-LEC. Ve srovnaní s předchozími hodnoceními se procento zaznamenaných systémů R410A už nezvyšovalo. S vice než 33 000 systémy a celkovým množstvím náplně téměř 458 t je R134a stejně jako v předchozích letech stále na druhem místě
Tab 1: Zastoupení chladiv, rok 2021
Tab 2: Aplikační oblasti chladiv, rok 2021
Průměrné celkové množství všech naplněných chladiv a průměrné celkové množství doplňovaného chladiva za období pěti let od roku 2017 do roku 2021 je uvedeno v Tabulce 3. Při pohledu na průměrné celkové množství doplňovaného chladiva za posledních pět let je opět na špici R404A s 16,02 t, následuje R407C a R134a. Kromě toho bylo možné určit průměrnou míru uniku chladiv během tohoto období, včetně havárii. S 16,02 tuny je chladivo R404A na prvním místě ohledně průměrného celkového množství doplňovaného chladiva za posledních pět let. Chladivo R407C s 8,26 tuny, které bylo na prvním místě v předchozím šetření provedeném před rokem, nyní kleslo na druhé místo. Průměrná míra uniku chladiv podle jednotlivých chladiv je mezi 0,25 a 5,60 %. Pokud se průměrné míry uniku porovnají s těmi z předchozího hodnoceni, lze pozorovat jejich pokles.
Tab 3: Velikost netěsností (hodnota emisí) chladicích zařízení naplněných konkrétními chladivy, zaokrouhlené průměrné hodnoty za období let 2017–2021, stav ke dni 11. 3. 2022
Pozitivní je, že chladivo R410A s nejvyšším průměrným celkovým naplněným množstvím má nejnižší míru uniku pouhých 0,98 % za sledované období. Naproti tomu u chladiva R407F, které se používá jako náhradní chladivo u stávajících systémů za chladivo R22, přestože jeho průměrná celková velikost náplně je pouze 25,32 t, a je tedy mezi sledovanými chladivy při spodní hranici, je jeho průměrná míra uniku 5,60 %. Je tedy nejvyšší hodnotou za uvažované období.
Netěsnosti byly ve sledovaném období zaznamenány také u systémů s chladivem R22. Jsou spolehlivě nejnižší a částečně je to způsobeno tím, že jsou tato zařízeni postupně řádně likvidovaná nebo přecházejí na alternativní chladiva.
Průměrné velikosti úniků
Průměrné velikosti úniků, bez rozlišení chladiv a aplikací, ze všech hodnocených systémů v Německu v % za roky 2017 až 2021 k datu uzávěrky hodnoceni (11. března 2022) byly:
v roce 2017 3,20 %
v roce 2018 2,32 %
v roce 2019 2,28 %
v roce 2020 1,64 %
v roce 2021 1,35 %
Výsledky potvrzují pozitivní trend a lze předpokládat v příštích letech další pokles netěsnosti. Průměrné uniky (včetně havárií) se pohybovaly s klesající tendenci od 3,2 % k 1,35 %.
Tabulka 4: Průměrná velikost úniků chladiva z chladicích systémů (2017–2021) podle aplikací (zaokrouhlené hodnoty) stav k 11. březnu 2022
Tabulka 4 uvádí přehled průměrných ztrát chladiva v závislosti na celkovém množství naplněného chladiva podle oblasti aplikace nebo způsobu použiti. Komerční chlazení je s 26,9 tuny celkem doplňovaného chladiva při celkovém množství 862,9 tuny chladiva obsaženého ve vyhodnocovaných systémech na prvním místě a odpovídá to průměrné hodnotě uniku 3,15 %. Je ovšem potřeba zdůraznit, že míra netěsnosti, v porovnaní s předchozími hodnoceními, i přes stále se zvyšující průměrné celkové množství naplněného chladiva, neustále klesá.
Roční emise v tunách ekvivalentu CO2 způsobené chladivem doplňovaným do chladicích systémů
Pro stanoveni ročních emisí na chladivo je průměrné celkové množství doplňovaného chladiva váženo jemu příslušnou hodnotou GWP. S téměř 63 000 t ekvivalentu CO2 se chladivo R404A podílí více než 55 % na celkových emisích (viz Tabulka 5).
Tab 5: Zaokrouhlený poměrný podíl vlivu emisí jednotlivých chladiv typu F-plynů (podle skutečných úniků/skutečného doplňovaného množství a GWP v tunách ekvivalentu CO2) na globální oteplování ve sledovaném období 2017–2021, stav k 11. 3. 2022
Závěr
Z dat je zřejmé, že i přes rostoucí množství chladicích systémů a množství chladiv v nich se v Německu snižuje vliv chladiv na globální oteplovaní. Podílí se na tom postupné vyřazování systémů s chladivy s vysokým GWP z provozu, případně náhrada chladiv v nich chladivy s nižším GWP, rozšiřování systémů s chladivy s nízkým GWP a příznivý vliv má i zvyšování konstrukční těsnosti systémů včetně včasného varování při vzniku úniků. Svůj podíl na snižování podílu doplňovaných chladiv má jistě i zpřísnění legislativy v oblasti sledování úniků. V přehledu není zahrnuto například relativně krátkou dobu využívané chladivo R32, zřejmě pro jeho zatím malé rozšíření. Velkou výzvou je přechod na přírodní chladiva s velmi nízkým GWP, jako je např. CO2 nebo propan. Tento trend je nyní silně viditelný i v oblasti tepelných čerpadel vzduch-voda, jak může i nejširší veřejnost pozorovat v nabídce předních výrobců. Vzhledem k jednotné legislativě v EU lze podobný vývoj jako v Německu předpokládat i v ČR.
Poznámka
Některé údaje v tabulkách se mohou mírně mezi sebou lišit. V tabulkách rovněž nejsou uvedeny detailní vysvětlivky. Tento článek vznikl zkrácením a redakční úpravou rozsáhlejšího článku z časopisu CHLAZENÍ 2/2023, Odborný časopis pro techniku chlazení a aplikace, jehož překlad z německého originálu provedl Ing. Jan Bílek. Originální text je uveden ve VDKF Verbandszeitung Juli-August 2022.
Zdroje
- CHLAZENÍ 2/2023, Odborný časopis pro techniku chlazení a aplikace
- VDKF, Information Nr. 5–6 Mai-Jun 2022, str. 13–15. Dostupné zde: https://www.vdkf.de/download/vdkf-verbandszeitung--mai-juni-2022/
- VDKF, Information Nr. 7–8 Juli-August 2022, str. 10–12. Dostupné zde: https://www.vdkf.de/download/vdkf-verbandszeitung-juli-august-2022/