Amoniak – naturalnie bezpieczny

Frankfurt (Main), 06-20-2016. W czasach zmian klimatu i rewolucji energetycznej, amoniak jest logicznym wyborem dla wielu zastosowań w dziedzinie chłodnictwa i klimatyzacji: Efektywność energetyczna i przyjazność dla klimatu są mocnymi stronami tego naturalnego czynnika chłodniczego. Z pomocą ekspertów, planowanie na miarę i bezpieczeństwo pracy są możliwe nawet w dużych i skomplikowanych systemach.

W dużej mierze na skutek rozporządzenia Unii Europejskiej
dotyczącego fluorowanych gazów cieplarnianych, amoniak (NH³) staje się coraz bardziej rozpowszechniony jako czynnik chłodniczy. Z potencjałem niszczenia warstwy ozonowej (ODP) i potencjałem tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) równymi 0, jest on niezwykle przyjazny środowisku. Ponadto, ten naturalny czynnik chłodniczy, zwany też R717, ma znakomite właściwości termodynamiczne – systemy mrożenia i chłodzenia wykorzystujące amoniak pracują wydajnie nawet przy wysokich temperaturach powietrza.

Nowoczesne standardy bezpieczeństwa oraz przekazywanie wiedzy operatorom

Międzynarodowe przepisy prawne, na przykład Norma Europejska EN 378-2, dbają o to, aby systemy i urządzenia wypełnione czynnikiem chłodniczym R717 pracowały bezpiecznie. Systemy oparte na amoniaku zbudowane w ostatnich 20 czy 30 latach spełniają najsurowsze normy bezpieczeństwa. Nastąpił także znaczny rozwój technologiczny. Nowoczesne wykrywacze i metody monitorowania dają dodatkowe zabezpieczenie. W celu zagwarantowania bezpiecznego i prawidłowego codziennego funkcjonowania takich systemów, dużo uwagi poświęca się na zapewnienie niezbędnego szkolenia. Na przykład, niektórzy producenci urządzeń, systemów oraz części oferują specjalne szkolenia, na których wykwalifikowana kadra może nauczyć się przepisów bezpieczeństwa i przygotować się do pracy z systemami opartymi na amoniaku.

Maksimum bezpieczeństwa dzięki dostosowanym szkoleniom

Od ponad 15 lat, Star Refrigeration Ltd., członek eurammon, oferuje swoim klientom specjalistyczne oceny zagrożeń dla systemów opartych na amoniaku, zwane AHA. Zespół konsultantów Star (STS) pracuje z operatorami, aby mieć pewność, iż przestrzegają oni miejscowych przepisów prawnych oraz aby przygotować indywidualne oceny zagrożeń dla konkretnych miejsc. Andy Pearson, dyrektor zarządzający Star Refrigeration Ltd., mówi, iż „standardy są ważne, ale szkolenia jeszcze ważniejsze.”

Ocena zagrożeń bierze pod uwagę wszystkie parametry i przygotowuje oddzielną ocenę ryzyka da każdego możliwego scenariusza. Zależy ona od warunków panujących w konkretnym miejscu, projektu systemu oraz obecnych systemów bezpieczeństwa. Wzięte pod uwagę są również scenariusze emisji w różnych warunkach atmosferycznych. STS także szkoli miejscową kadrę pod kątem działań, które powinny być podjęte w razie niebezpieczeństwa i informuje ich w kwestii możliwych zagrożeń.

Zdaniem Pearson'a: „Innym sposobem na uproszczenie korzystania z amoniaku i ograniczenie potencjalnych zagrożeń jest ograniczenie składu czynnika chłodniczego”. Oznacza to, iż bezpieczeństwo systemów opartych na amoniaku może być zwiększone dzięki połączeniu z CO2, innym naturalnym czynnikiem chłodniczym, w średniej lub wysokiej temperaturze, a w przypadku systemów kaskadowych w niskiej temperaturze.

Ograniczony skład dla zwiększenia bezpieczeństwa

Ograniczenie ilości amoniaku było rozwiązaniem dla projektu realizowanego dla browaru Rapp przez członka eurammon, GEA Refrigeration Germany GmbH. Nowoczesny system chłodzenia wykorzystuje 1,600 kg amoniaku – w Niemczech przepisy Federalnej Ustawy o Ochronie Atmosfery przed Zanieczyszczeniami odnoszą się tylko do ilości 3,000 kg lub powyżej.

Dotychczas, browar korzystał z R22, częściowo halogenowanego chlorofluorowęglowodoru (H-CFC), którego dostępność jest ograniczona zaledwie od kilkunastu lat. Od 1 stycznia, 2015, nie może on być już nawet wykorzystywany w starych systemach, co oznacza, iż także utrzymanie starych systemów nie jest już możliwe. Obecnie tradycyjny bawarski rodzinny biznes potrzebował nowego systemu chłodzenia, który spełni wszystkie ich oczekiwania: wytrzymałość, efektywność energetyczną i wysoki poziom dostępności. Ponadto, nowy system powinien zlikwidować stare, zdecentralizowane struktury i elastycznie reagować na sezonowe zmiany zapotrzebowania na chłodzenie. Członek eurammon, GEA Refrigeration Germany stworzył przyjazne środowisku rozwiązanie na miarę, które było w stanie sprostać tym wszystkim wymaganiom – z naturalnym czynnikiem chłodniczym, amoniakiem.

System ten jest wyposażony w pięć NH3 sprężarek tłokowych GEA Grasso, które dają moc chłodniczą na poziomie 1,000 kW. Te wydajne GEA Grasso sprężarki tłokowe posiadają moc 50, 75 i 100 % i istnieje możliwość regulacji mocy chłodniczej dzięki małym zmianom. Gwarantuje to wyjątkowo efektywne działanie przy obciążeniu częściowym. Wymaga się, aby pięć sprężarek było uruchamianych stopniowo. System naprzemiennego obciążenia sprawdza czy wszystkie sprężarki pracują jednakowo w celu uzyskania wyważonej ilości godzin pracy dla każdej sprężarki. Zimą wystarcza jedna maszyna, natomiast latem maksymalnie cztery sprężarki będą jednocześnie pracować. Piąta maszyna służy jako pomoc w razie awarii i umożliwia wykonywanie prac konserwacyjnych bez przestojów produkcyjnych. W celu zwiększenia bezpieczeństwa pracy zainstalowano najnowocześniejsze zawory odcinające, a wszystkie rury w całej instalacji mają żywotność 50 lat.

Bezpieczeństwo nawet w trudnych warunkach

Fakt, iż systemy oparte na amoniaku są bezpiecznym rozwiązaniem nawet dla gęsto zaludnionych obszarów jest zaprezentowany w projekcie zrealizowanym przez Walter Wettstein AG w Zurichu. W latach 2011-2015, Balgrist Campus AG, wpólnie z architektami Nissen Wentzlaff i Grunder Kiwi AG jako planistą HVAC, zaplanowali nowy budynek na terenie miasteczka studenckiego. Priorytetem było rozwiązanie długoterminowe, zarówno przyjazne środowisku, jak i maksymalnie energooszczędne. Ponadto, system ten powinien być w stanie wydajnie wykorzystywać potencjał budynku pod względem chłodzenia i ogrzewania. Pompa ciepła wykorzystująca amoniak była idealnym rozwiązaniem. Największym wyzwaniem tego projektu był fakt, iż system oparty na amoniaku musiał być wprowadzony w sąsiedztwie dużego kompleksu szpitalnego w środku ważnego miasta w Szwajcarii.

Członek eurammon, Walter Wettstein AG, wymyślił rozwiązanie, które usatysfakcjonowało wszystkie aspekty dotyczące ekologii, ekonomii i bezpieczeństwa: eksperci zainstalowali dwa połączone systemy wody lodowej/pompy ciepła, każdy wypełniony 80 kg amoniaku, dające łączną moc chłodniczą 720kW i moc grzewczą 900 kW. Kompaktowe jednostki zostały wyposażone w pełni spawane płytowe wymienniki ciepła oraz zintegrowane separatory. System został wprowadzony w roku 2015. Projekt ten pokazuje, że systemy oparte na amoniaku są bezpieczne nawet trudnych warunkach i w ogóle nie są szkodliwe dla środowiska.

Amoniak – zawsze dobrym wyborem

Pamiętając, że zastosowanie F-gazów jest stopniowo eliminowane przez Unię Europejską, amoniak ma bezpieczną przyszłość jako alternatywa dla syntetycznych czynników chłodniczych. Zachęca się planistów i operatorów do konsultacji z ekspertami i zapoznania się z krajowymi przepisami bezpieczeństwa dotyczącymi R717. Przy odpowiedniej wiedzy, amoniak jest wydajnym i jednocześnie bezpiecznym rozwiązaniem, które sprosta wielu różnym wymaganiom.

Źródło: eurammon - www.eurammon.com