Природные хладагенты — будущее МИРА

Новый регламент ЕС по фторсодержащим газам – Европа ужесточает политику в отношении ГФУ

16 декабря 2013 года утвержден окончательный текст нового Регламента ЕС по фторсодержащим газам. После того, как проект одобрят государства-члены Европейского Союза, он будет официально принят Европарламентом и Советом Европы и получит статус официального документа, обязательного к исполнению всеми странами ЕС. Первые ограничения, предусмотренные регламентом, вступают в силу с 1 января 2015 года.

Сроки вступления в силу запретов на размещение ГФУ на рынке в зависимости от ПГП и области применения, представлены в Таблице 2. Особое внимание стоит обратить на запрещение с 1 января 2020 года применения ГФУ с ПГП не менее 150 в мобильных кондиционерах, а с 1 января 2025 года – ГФУ с ПГП не менее 750 в однозональных установках кондиционирования воздуха с количеством заправленного хладагента не более 3 кг (то есть, в бытовых кондиционерах). Это значит, что Европа, фактически, закрывает бытовой сегмент рынка для таких популярных хладагентов, как R134a и R410A. Надо сказать, что для производителей климатической техники такое развитие событий не станет неожиданным. В Японии активно ведутся работы по созданию и сертификации бытовых кондиционеров на R32 (ГФУ, ПГП которого не превышает 750), а Китай при содействии таких международных организаций, как ЮНИДО и Многосторонний фонд Монреальского протокола, активно реализует проекты по запуску в серию кондиционеров на углеводородных хладагентах.

На сегодняшний день требованиям нового регламента отвечают несколько хладагентов, среди которых R32, некоторые гидрофторуглероды (ГФУ), гидрофторолефины (ГФО), CO₂ и углеводороды, включая пропан (R290) и бутан (R600). Ведутся активные исследования и разработки других альтернативных хладагентов.

Применение хладагента на территории Российской Федерации

В системах кондиционирования и в холодильном оборудовании на территории Российской Федерации применяются хладагенты четырех основных типов:

• озоноразрушающие вещества,
• фторсодержащие газы,
• гидрофторолефины
• и природные хладагенты.

Оборот озоноразрушающих веществ, таких как хлорфтор­углероды (ХФУ) или гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), регулируется Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой. При этом и ХФУ и ГХФУ обладают значительным потенциалом глобального потепления.

Производство хлорфторуглеродов прекращено во всем мире. Менее опасные для озонового слоя гидрохлорфторуглероды также постепенно выводятся из обращения. Так, к 2015 году Российская Федерация должна на 90 % сократить потребление данных веществ, к 2020 году сокращение должно достичь 99,5 %, к 2030-му потребление ГХФУ должно быть полностью прекращено.

Фторсодержащие вещества — гидрофторуглероды (ГФУ) и их смеси — в настоящее время активно используются в современных системах кондиционирования и холодильных системах. Это такие хладагенты как: R410А, R404A, R407, R507, R32, R134a и другие. Их озоноразрушающий потенциал равен нулю, однако ГФУ являются парниковыми газами, оборот которых регулируется Киотским протоколом к Конвенции ООН об изменении климата. Страны Евросоюза регулируют оборот данных веществ с помощью Регламента 842/2006 по определенным фторсодержащим парниковым газам. В ближайшее время будет принята новая версия данного документа, ускоряющая вывод этих веществ из оборота при наличии приемлемых для рынка альтернатив. Многие развитые страны поддерживают включение гидрофторуглеродов в Монреальский протокол, как международное соглашение, обладающее эффективными механизмами реализации и признанное всеми странами — членами ООН. Гидрофторуглероды с высоким и средним потенциалом глобального потепления не имеют долгосрочной перспективы на международном рынке. Производство данных веществ в Российской Федерации практически отсутствует.

Гидрофторолефины — коммерческое наименование ряда ГФУ, отличающихся относительно низким потенциалом глобального потепления. Промышленное производство данных веществ в настоящий момент налаживается, в том числе и за счет запуска соответствующих мощностей в КНР и других странах. Международные корпорации активно продвигают гидрофторолефины, объявляя их не только экологичной заменой ХФУ, ГХФУ и ГФУ, но и безопасной для человека альтернативой природным хладагентам. В Российской Федерации гидрофторолефины не производятся, и планов по открытию их производства на территории нашей страны в настоящий момент нет.

В современных холодильных системах все активнее применяются природные хладагенты. Это такие вещества, как аммиак (R717), диоксид углерода (R744), пропан (R290) и изобутан (R600a). К преимуществам природных хладагентов относятся высокая энергоэффективность и отсутствие негативного влияния на озоновый слой и климат.

Изобутан используется в 700 миллионов бытовых холодильников во всем мире, причем доля таких холодильников в ежегодном производстве превышает 40 %, составляя 35 миллионов штук. В настоящее время начинается активное производство бытовых систем кондиционирования с малой заправкой пропаном в КНР. К их изготовлению перешли крупнейшие китайские производители, такие как Gree и Midea, продукция которых под различными торговыми марками занимает большую часть российского рынка. Системы с аммиаком, в том числе с малой заправкой, с использованием вторичного холодильного контура и/или снабженные современными системами безопасности и предотвращения аварий, используются в 80 % индустриальных систем Европы, зачастую — на объектах с большим количеством людей, например, в аэропортах Цюриха и Хитроу.

В Российской Федерации имеет место многолетняя практика применения систем с аммиаком. Промышленные установки с использованием углеводородов в качестве хладагентов активно применяются в системе ОАО «Газпром». Природные хладагенты являются перспективными для Российской Федерации с точки зрения обеспечения химической безопасности, наличия уже существующих производств или возможностей по их созданию на территории страны.

Однако более широкое распространение природных хладагентов у нас в стране требует реализации целого комплекса мер, начиная с мероприятий по государственному стимулированию их распространения, изменению законодательства и заканчивая более высокими квалификационными требованиями к специалистам по монтажу и обслуживанию холодильных систем на данных веществах. Одной из них является создание системы обязательной сертификации специалистов по монтажу и обслуживанию холодильных систем.

Создание экологической системы обязательной сертификации специалистов по монтажу и обслуживанию холодильного оборудования с учетом опыта Евросоюза

В странах Евросоюза работает отлаженная система сертификации специалистов по монтажу и обслуживанию холодильного и климатического оборудования. Таким образом, решаются задачи контроля оборота озоноразрушающих веществ и парниковых газов, уменьшения выбросов озоноразрушающих веществ и парниковых газов в атмосферу, создания системы сбора, регенерации и утилизации озоноразрушающих веществ и парниковых газов. Помимо этого, стимулируются продвижение экологической продукции, выпускаемой в странах Евросоюза, и развитие климатического и холодильного бизнеса и производства, а также поддержание на высоком уровне стандартов профессионального образования. Система сертификации законодательно оформлена Регламентом Европейского парламента и Совета Европейского союза № 1005/2009 от 16 сентября 2009 г. «О веществах, разрушающих озоновый слой» и Регламентом Европейского парламента и Совета Европейского союза № 842/2006 от 17 мая 2006 г. «О некоторых фторсодержащих парниковых газах».

В числе основных компонентов Системы сертификации следует отметить: обязательное обучение и сертификацию, проверку систем на герметичность, маркировку, сбор, регенерацию и утилизацию хладагентов, систему отчетности и систему контроля.

Обязательное обучение и обязательная сертификация компаний и специалистов по монтажу и обслуживанию оборудования с холодильным контуром (холодильная техника, кондиционеры и другое оборудование с холодильным контуром), работающих с фторсодержащими газами

Сертификация распространяется как на компании, так и на частные лица. Частные лица сдают теоретический и практический экзамен и получают уникальный идентификационный номер, который учитывается при проведении всех операций с хладагентами, таких как заправка или же изъятие из системы. Сертификация компаний напрямую зависит от наличия в их штате должного количества сертифицированных специалистов и от состояния системы учета хладагентов.

Регулярная и обязательная проверка систем, содержащих более 3 кг хладагента, на герметичность

Герметичной считается система, допускающая утечку не более 3 грамм хладагента в год. Периодичность проверки герметичности зависит от количества заправляемого хладагента, которое указывается на специальном стикере. Рядом с устройствами, содержащими более 3 кг хладагента, должен находиться логбук (журнал учета), содержащий информацию обо всех операциях, произведенных с этим оборудованием, и об идентификационных номерах обслуживающих технику специалистов.

Система маркировки

Маркировка размещается на шильдиках, в инструкциях к оборудованию, руководствах по монтажу и в другой технической документации. Цель маркировки — сообщить установщику и потребителю, что они имеют дело с веществами, оборот которых регулируется тем или иным международным соглашением. В обязательном порядке маркировка содержит сведения о количестве хладагента в каждом конкретном агрегате — сколько было изначально и сколько было добавлено при монтаже.

Сбор, регенерация и уничтожение хладагентов

В странах Евросоюза запрещена утилизация оборудования без извлечения озоноразрушающих веществ и фторсодержащих газов. Регенерацией и уничтожением хладагентов, как правило, занимаются специализированные компании при строгом учете количества хладагентов.

Система отчетности

Система отчетности построена на сборе и анализе данных, полученных от продавцов и производителей фторсодержащих газов, а также от монтажных и сервисных организаций. Фактически система учитывает всю цепочку поставок хладагентов — от производителя до потребителя. Важным элементом системы учета является использование логбуков и обязательное использование многооборотной тары для хладагентов. Использование одноразовой тары запрещено законодательно.

Система контроля

В Евросоюзе используется многоуровневая система контроля:

• плановый контроль, который осуществляет сертифицирующая организация;
• внеплановый контроль, который проводят специальные подразделения, наделенные соответствующими функциями. Например, в Нидерландах это подразделение Министерства жилищного и территориального планирования и окружающей среды;
• проверку организаций при выдаче лицензий реализуют местные органы исполнительной власти.

В Российской Федерации создание системы обязательной сертификации и обучения для специалистов климатического и холодильного бизнеса поддерживается как производителями оборудования, так и представителями легального бизнеса. В частности, это было подтверждено 25 января 2013 года на заседании в Минприроды России, которое было посвящено предотвращению нелегального ввоза озоноразрушающих веществ в Российскую Федерацию и снижению их выбросов и утечек при обслуживании оборудования, и 1 марта 2013 года на совещании рабочей группы «ЮНИДО-представители бизнеса».

Преимущества создания системы обязательной сертификации специалистов

Предполагается, что создание российской экологической системы обязательной сертификации специалистов по монтажу и обслуживанию холодильного оборудования позволит решить ряд важных задач:

Выполнение международных обязательств Российской Федерации

Система обязательной экологической сертификации специалистов по монтажу и обслуживанию холодильного оборудования — одна из мер, рекомендованных Секретариатом Монреальского протокола для успешного соблюдения международного соглашения. Не только большинство развитых, но и значительная часть развивающихся стран, включая Хорватию, Кыргызстан, Черногорию, Сербию, Турцию, Польшу и Венгрию, уже пришли к созданию аналогичных структур.

В связи с открытыми границами между странами — членами Таможенного союза и значительными (по данным дистрибьюторов хладагентов) объемами нелегального ввоза ОРВ через Казахстан и Украину введение Системы обязательной экологической сертификации позволит осуществлять реальный контроль внутреннего оборота ОРВ и избежать возможных международных санкций. Кроме того, это предоставит Правительству РФ дополнительные сведения, которые могут быть использованы для стимулирования внутреннего производства озонобезопасной продукции.

Сокращение выбросов озоно­разрушающих веществ и парниковых газов

По данным Грэма Фокса, президента Европейской ассоциации кондиционирования воздуха и холода (AREA), объединяющей более 9000 монтажных и сервисных организаций, сертификация, обучение и проведение регулярных обследований оборудования на предмет утечек в Евросоюзе позволяет в пять раз уменьшить количество попадающих в атмосферу хладагентов. Помимо этого, повышается эффективность функционирования систем кондиционирования и промышленного холода, которая ранее неуклонно снижалась по причине нерегулярного обслуживания и пренебрежения профилактическими работами.

Ограничение нелегального ввоза, легализация рынка, увеличение поступлений в бюджет РФ

Согласно сведениям, представленным дистрибьюторами хладагентов, в настоящий момент на российском рынке представлено значительное количество нелегально ввезенных хладагентов из Китая. Зачастую речь идет даже не об озоноразрушающих веществах, а о химических субстанциях, представляющих реальную опасность для жизни человека, таких, например, как R40. Фреоны, нелегально ввозимые в страны Таможенного союза под видом ГФУ и углеводородных хладагентов, оказывают серьезное дестабилизирующее влияние на рынок.

Введение обязательной системы сертификации позволит существенно снизить объем нелегального ввоза, тем самым способствуя легализации бизнеса и большей прозрачности рынка хладагентов в России.

Содействие развитию рынка квалифицированных услуг в климатическом и холодильном секторе

Низкоквалифицированные кадры являются серьезной угрозой для профессионального рынка холодильного оборудования и климатической техники. Сезонные бригады, шабашники или «дикие бригады», которые появляются на короткий период весна — лето, наносят колоссальный ущерб как потребителям, так и представителям легального бизнеса.

Прежде всего это касается низкого качества монтажных работ, проблем с гарантийным обслуживанием и ремонтом оборудования, демпинговых цен на технику и услуги.

Ожидается, что введение системы сертификации позволит ликвидировать предпосылки для формирования нелегального климатического и холодильного бизнеса, а также нивелировать фактор сезонности в работе профессиональных компаний, так чтобы летом производился монтаж оборудования, а зимой его плановое техническое обслуживание. Введение обязательной экологической сертификации в Евросоюзе, например, привело к стабилизации рынка, снижению количества «диких бригад» и увеличению прибыли профессиональных монтажных и сервисных компаний на 15–20 %.

Образование и переход на энергоэффективные и озонобезопасные технологии

Отсутствие обязательной системы сертификации и, как следствие, обязательных требований к квалификации рабочих профессий в области климатической и холодильной техники отрицательно сказывается на развитии рынка и освоении новых технологий. Результаты аттестаций, проводимых в саморегулируемых организациях, свидетельствуют об отдельных примерах вопиющей неграмотности среди специалистов отрасли, чреватой миллионными потерями и для самих компаний, и для заказчиков, и для СРО. Тогда как введение системы обязательной сертификации позволит кардинально решить проблему квалификации кадров и существенно повысить уровень предоставляемых услуг в отрасли.

Химическая безопасность Российской Федерации и обязательная система обучения и сертификации специалистов

Не вызывает сомнения, что в современном мире системы кондиционирования и промышленного холода в полной мере относятся к категории оборудования для обеспечения безопасности и полноценного жизнеобеспечения. В условиях, когда Российская Федерация, по условиям Монреальского протокола, отказывается от производства озоноразрушающих веществ, интересы ее химической безопасности требуют более активного использования природных хладагентов. В то же время переход на работу с воспламеняемыми (как изобутан и пропан), либо токсичными (как аммиак — имеющий одни из лучших свойств в качестве хладагента), либо работающими под высоким давлением (как CO₂) хладагентами невозможен без соответствующей подготовки специалистов отрасли. В этом плане создание структуры обязательной сертификации и обучения кадров, ориентированных на работу с природными хладагентами, будет способствовать решению проблемы химической безопасности Российской Федерации.

Экология и хладагенты-понятия и определения

По сравнению с кондиционерами воздуха и системами охлаждения на основе чиллеров, холодильное оборудование супермаркетов и продуктовых магазинов шаговой доступности отличается более значительным объемом утечек хладагента, что делает его серьезной угрозой для окружающей среды.

В настоящее время в торговом оборудовании чаще всего используются ГХФУ R22, ГФУ R404A, аммиак и диоксид углерода.

Согласно требованиям Монреальского протокола, озоноразрушающий хладагент R22 выводится из обращения.

Фреон R404А безопасен для озона, однако имеет значительный (около 3920) потенциал глобального потепления (ПГП)и в самом ближайшем времени также окажется под запретом.

Аммиак (NH3) практически безвреден для окружающей среды, однако небезопасен при эксплуатации из-за умеренной воспламеняемости и токсичности. Аммиак как хладагент успешно используется в промышленных холодильных установках уже более 100 лет. Это бесцветный газ с едким запахом, под давлением – сжижается. В холодильной индустрии аммиак известен под обозначением R717. Аммиак не разрушает озон (ОРП=0) и напрямую не способствует глобальному потеплению (ПГП=0). Благодаря высокой энергетической эффективности его доля в непрямом воздействии на климат также низка. Аммиак горюч, однако для его возгорания требуется в 50 раз больше энергии, чем для того, чтобы поджечь природный газ, кроме того, аммиак не горит без источника огня. Из-за высокой способности вбирать влагу аммиак оценивается как “трудновоспламеняемый”. Аммиак токсичен, но из-за характерного резкого запаха его присутствие становится очевидным при концентрации 3 мг/куб.м . значительно ниже той, при которой он становится опасен для здоровья (более  170 мг/куб.м). кроме того аммиак легче воздуха и быстро поднимается вверх.

Диоксид углерода (СО2). История применения диоксида углерода в холодильных системах началась в середине ХIХ столетия. Как  хладагент он имеет обозначение R744. Это бесцветный газ, который сжижается под давлением, обладает слабым запахом и кисловатым вкусом. Диоксид углерода не разрушает озон  (ОРП=0), прямой потенциал глобального потепления  пренебрежимо мал  (ОРП=1). Этот газ тяжелее воздуха, негорюч и химически инертен. Он опасен только при высоких концентрациях. Диоксид углерода в изобилии встречается в природе.

Озоноразрушающий потенциал и потенциал глобального потепления хладагентов

1. Наименование                                                                                       ОРП                       ПГП

• Аммиак(NH3)                                                                                           0                             0
• Диоксид углерода(СО2)                                                                          0                             1
• Углеводороды(пропан С3Н8, пропен С3Н6, изобутан С4Н10)            0                           <3
• Вода (Н2О)                                                                                               0                             0
• Хлорфторуглероды (ХФУ)                                                                      1                     4680-10720
• Гидрохлорфторуглероды (ГХФУ)                                                     0,02-0,06                 76-12100
• Перфторуглероды (ПФУ)                                                                         0                     5820-12100
• Гидрофторуглероды (ГФУ)                                                                       0                       122-14310

2. Потенциал разрушения азонового слоя (ОРП) 

Азоновый слой разрушается за счёт каталического действия хлора, фтора и брома в их соединениях. В результате азон превращается в кислород, и озоновый слой разрушается. Потенциал разрушения озонового слоя (ОРП) соединений показан в эквиваленте хлора(ОРП молекулы хлора=1).

3. Потенциал глобального потепления(ПГП)

Парниковый эффект возникает из-за способности веществ в атмосфере отражать тепло, исходящее от поверхности Земли. Прямой потенциал глобального потепления(ПГП) соединений показан в эквиваленте СО2 (ПГП молекулы СО2=1)

В США, Японии и странах Европы ведутся исследования и разработки альтернативных фреонов. В частности, для замены R404A предлагаются хладагенты R448A и R449A. В Европе все большее распространение получает оборудование на диоксиде углерода, а также большие каскадные установки, использующие аммиак и диоксид углерода.

По мнению специалистов, в ближайшее время резонно ожидать появления новых хладагентов для каждого из имеющихся в наличии типов холодильного оборудования.