Phát hiện chất làm lạnh: Tuân thủ hay Quản lý?

Đăng trên Tháng Mười Một 3, 2016

Sự cần thiết phải giám sát môi chất lạnh

Tính năng dò khí gas lạnh đã được sử dụng trên thị trường trong nhiều năm. Các yếu tố thúc đẩy điều này bao gồm an toàn, quy định, chi phí, hiệu quả năng lượng, bảo vệ môi trường và bảo vệ nơi làm việc và tồn kho sản phẩm hoặc sản xuất. Hiện tại, thị trường điện lạnh ở châu Âu đang nhận thức rõ hơn về tất cả các yếu tố này do các quy định của F-Gas thúc đẩy và tác động liên quan đến những thay đổi này và sẽ có trong tương lai.

Khi thị trường điện lạnh tự định hình để điều chỉnh theo quy định chặt chẽ hơn của ngành, hai cách tiếp cận khác biệt đang trở nên rõ ràng khi xem xét việc phát hiện khí gas lạnh - tuân thủ, và quản lý chất làm lạnh.

Tuân thủ quy định

F-Gas 517/2014 xác định rằng các hệ thống lạnh chứa khí có khả năng làm nóng lên toàn cầu (GWP) 500 tCO₂e hoặc cao hơn phải được lắp đặt hệ thống phát hiện rò rỉ cố định. Những người có hơn 5 tCO₂e phải được kiểm tra, với khoảng thời gian bắt buộc để kiểm tra giảm đi một nửa nếu hệ thống phát hiện rò rỉ cố định được lắp đặt.

Tuy nhiên, F-Gas không phải là luật liên quan duy nhất liên quan đến việc phát hiện chất làm lạnh. EN 378-3: 2008 + A1: 2012 quy định rằng hệ thống có lượng chất làm lạnh lớn hơn 25kg phải được trang bị hệ thống phát hiện chất làm lạnh trong phòng máy, được thiết kế để kích hoạt thông gió khi nồng độ đạt 50% giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp (OEL) hoặc 25% giới hạn khả năng cháy thấp hơn (LFL). Ngoài ra, phải kích hoạt cảnh báo nếu nồng độ tiềm ẩn của chất làm lạnh bị rò rỉ có thể vượt quá giới hạn thực tế theo EN 378-1: 2008 + A2: 2012, Phụ lục C.

Hai quy định này, cùng với các mã an toàn liên quan đến nguy cơ ngạt thở do CO₂ trong không gian kín (ví dụ, phòng lạnh sử dụng CO₂ như một chất làm lạnh), đang thúc đẩy nhu cầu ngày càng tăng về phát hiện chất làm lạnh tập trung vào tuân thủ trong môi trường thương mại. Thông thường, loại thiết bị phát hiện khí này sẽ được sử dụng trong máy nén khí, thiết bị làm lạnh và các nhà máy lạnh lớn khác.

Các thiết bị được sử dụng cho loại phát hiện chất làm lạnh tuân thủ này thường khá đơn giản và rất hiệu quả về chi phí. Thông thường, các thiết bị này bao gồm một máy dò điểm vị trí cố định với cảnh báo âm thanh-hình ảnh cục bộ và một số dạng khả năng giao tiếp bên ngoài như rơle, tín hiệu đầu ra tương tự hoặc giao tiếp BUS. Chúng được sử dụng để đưa ra các cảnh báo để sau đó kích động các hành động nhằm giảm thiểu sự cố rò rỉ.

Công nghệ được sử dụng trong các thiết bị này rất phù hợp cho loại phát hiện rò rỉ tổng thể này, với các cảnh báo thường trong vùng 500 ppm (phần triệu) đối với chất làm lạnh HFC, thường ở 5,000 ppm hoặc cao hơn đối với CO₂. Những gì công nghệ này mang lại, là một giải pháp đánh dấu việc tuân thủ quy định và vận hành an toàn các hệ thống. Càng ngày, càng có nhiều người sử dụng gas làm lạnh nhận thấy nhu cầu giám sát sự rò rỉ gas ở mức thấp hơn nhiều để tạo điều kiện thuận lợi cho các lợi ích khác từ các hệ thống được đưa ra. Cách tiếp cận này được gọi là "Quản lý chất làm lạnh".

Quản lý môi chất lạnh

Công nghệ tồn tại có thể giám sát sự hiện diện của chất làm lạnh ở mức thấp nhất là 1 ppm. Loại cảm biến có độ chính xác cao này thường được tìm thấy ở trung tâm của các hệ thống lấy mẫu hút, sử dụng một máy bơm để hút khí từ khu vực được giám sát trở lại hệ thống giám sát khí để phân tích. Có hai lý do cho điều này: chi phí của các phần tử cảm biến bị cấm triển khai ở nhiều vị trí trên một địa điểm và kích thước của cảm biến không cho phép nó được đặt như một máy dò điểm nhỏ. Tuy nhiên, được sử dụng một cách thích hợp để giám sát từ nhiều vùng, loại hệ thống này có thể rất hiệu quả về chi phí để lắp đặt. Ví dụ, trong siêu thị, một hệ thống duy nhất có thể được sử dụng để giám sát sàn cửa hàng, phòng máy móc, phòng lạnh và tủ đông.

Những lợi ích thu được từ phương pháp quản lý chất làm lạnh vượt ra ngoài sự tuân thủ và giám sát an toàn, và việc sử dụng một hệ thống có thể phát hiện khí chất làm lạnh ở mức rất thấp như 1 ppm là cần thiết để có thể thực hiện theo cách tiếp cận này. Mô hình khuếch tán khí cho thấy rằng ngay cả một sự rò rỉ chất làm lạnh đáng kể cũng sẽ nhanh chóng phân tán, do đó mức thu được bằng thiết bị phát hiện khí có thể thấp hơn 10 ppm. Sau đó, để phát hiện sớm những rò rỉ này và trước khi chúng trở nên nghiêm trọng, máy dò khí gas lạnh sẽ cần giới hạn phát hiện tối thiểu dưới 10 ppm. Đây là nơi mà các hệ thống lấy mẫu có độ chính xác cao mang lại lợi ích cho chúng vì các rò rỉ có thể được phát hiện và sửa chữa sớm, trước khi lượng lớn khí bị mất, trước khi hiệu quả năng lượng bị ảnh hưởng và trước khi thất thoát do bắt buộc thải bỏ sản phẩm lạnh (có thể có giá trị 1,000 bảng chỉ cho một trường hợp nhỏ) trở thành rủi ro thực sự.

Tổng quan về Công nghệ Hệ thống Làm lạnh của Carbon Trust đã trích dẫn một nghiên cứu cho thấy tỷ lệ rò rỉ hàng năm từ một hệ thống lạnh điển hình là 20%. Điều này có nghĩa là giảm 11% hiệu suất năng lượng và tương đương với sự gia tăng chi phí năng lượng. Đưa ra một số chi phí cho điều này, nghiên cứu ước tính chi phí năng lượng là 1,400 bảng Anh do một lỗ rò rỉ nhỏ nhưng liên tục không được sửa chữa trong 3 tháng trên hệ thống làm lạnh 300kW điển hình, với chi phí bổ sung phải được chi trả để thực sự sửa chữa rò rỉ. Do nhiều cửa hàng có từ 5 hệ thống này trở lên, chi phí tổng thể có thể được nhân lên tương ứng. Cũng cần lưu ý rằng tiền phạt cho việc mất chất làm lạnh không kiểm soát được có thể lên đến £ 5,000 tại Tòa Sơ thẩm với bản án tóm tắt; không giới hạn nếu bị xét xử tại Tòa án Crown. Ghi nhớ tất cả các yếu tố này, khoản tiết kiệm được thông qua quản lý chất làm lạnh nhanh chóng trở nên rất đáng kể.

Tương lai cho phát hiện gas lạnh

Việc tăng hiệu quả năng lượng, giảm khối lượng và chi phí khí cần thiết để nạp lại hệ thống lạnh, và mang lại môi trường hoàn hảo thông qua việc giảm phát thải khí độc hại vào khí quyển, tất cả đều là những lý do mạnh mẽ đằng sau sự quan tâm ngày càng tăng trong quản lý chất làm lạnh.

Các quy định tiếp tục được phát triển và dự kiến ​​sẽ yêu cầu mức độ tác động môi trường thấp hơn bao giờ hết từ ngành công nghiệp thông qua việc giảm phát thải và sử dụng khí nhà kính. Hơn nữa, xu hướng thị trường cho thấy ngày càng có nhiều chất làm lạnh trên thị trường, nhiều loại thuộc loại dễ cháy và ngày càng gia tăng sự thúc đẩy các chất làm lạnh tự nhiên như R-290 (propan), CO₂ và NH₃ (amoniac). Các rủi ro liên quan với các loại khí mới hơn có thể dẫn đến một sự thúc đẩy lớn hơn đối với việc quản lý chất làm lạnh là cách tiếp cận được thực hiện để phát hiện khí chất làm lạnh.