Koeling

Situatieschets
Emissies
Wetgeving HCFK's en HFK's

Situatieschets

Koelmachines maken gebruik van koudemiddelen. Deze koudemiddelen kunnen lekken tijdens de gebruiksduur en na het afdanken in de afvalfase van de koel- en vriesapparatuur. Veel koudemiddelen bevatten fluorverbindingen die bij lekkage sterk bijdragen aan het broeikaseffect. Voor verschillende toepassingssectoren zijn passende alternatieven beschikbaar die bovendien energiezuinig zijn: de natuurlijke koudemiddelen. Dit geldt bijvoorbeeld voor industriële koeling, koel- en vrieshuizen en supermarkten. We onderscheiden twee hoofdtypen koudemiddelen:

  • synthetische koudemiddelen: CFK's, HCFK's en HFK's;
  • natuurlijke koudemiddelen: ammoniak, CO2, propaan, andere koolwaterstoffen, H2O en lucht.

Duurzame koeltechnieken
Klimaatvriendelijke, duurzame koeltechnieken die geen gebruik maken van compressiekoeltechniek met (chemische) koudemiddelen en maar weinig hulpenergie vragen zijn sterk in opkomst door de energie- en klimaatdoelstelling van de overheid. Voorbeelden van duurzame koeltechnieken zijn: warmtekoudeopslag in de bodem (WKO), dauwpuntkoeling (waterverdamping), koude uit diepe plassen en freecooling (koude uit de buitenlucht).

100 jaar geleden
De ontwikkeling van de huidige compressiekoeltechniek is ruim 100 jaar geleden begonnen met natuurlijke koudemiddelen zoals ammoniak (NH3) en koolzuur (CO2). In de jaren dertig zijn daar de synthetische koudemiddelen bijgekomen vanwege de gebruiksvriendelijkheid. Deze koudemiddelen zijn verbindingen van chloor, fluor en koolstof (CFK's) of hydrochlorofluorkoolwaterstoffen (HCFK's) en fluorkoelwaterstoffen (HFK's).

Elk koudemiddel (of mengsel van) kent een eigen R-nummer (R van refrigerant). Een CFK die in het verleden veel werd gebruikt is R12, een nog wel gebruikte HCFK is R22. In de airco komt HFK/R134 veel voor. Elk chemisch koudemiddel kent een GWP-waarde (Global Warming Potential) waarmee de bijdrage aan het broeikaseffect wordt aangegeven. Zo bedraagt de GWP-factor van 1 kilogram R134 1300 kilogram CO2-equivalent.

Preventie
Het is duidelijk, dat het lekken van koudemiddelen voorkomen moet worden. Dit kan door de HFK-inhoud te minimaliseren en door maatregelen te nemen ter voorkoming van lekkage. Op termijn worden HFK-koudemiddelen met hoge broeikasfactor mogelijk verboden. Nog meer reden om nu terug te grijpen op de natuurlijke koudemiddelen zoals ammoniak (R717), koolzuur (R744), butaan, propaan en water.

Natuurlijke koudemiddelen
In de absorptiekoelmachines is men de natuurlijke koudemiddelen ammoniak en water overigens altijd trouw gebleven. Water en koolzuur zijn als koudemiddel erg aantrekkelijk vanwege de lage prijs en het ontbreken van brandgevaar, maar hebben wel enkele technisch lastige eigenschappen. Met water als koudemiddel moet de koelmachine onder vacuüm werken. Met CO2 (voorbeeld: supermarkten) moet de installatie ontworpen zijn voor veel hogere drukken dan bij HFK's. Ook ammoniak is een goedkoop koudemiddel in vergelijking met HFK's.

Brandbare en/of giftige koudemiddelen
Voor brandbare en/of giftige koudemiddelen streeft men naar minimalisering van de inhoud van het systeem. Overigens is ammoniak in de industriële koeltechniek wegens zijn efficiënte eigenschappen als koudemiddel steeds gebleven, maar krijgt het nu ook meer mogelijkheden in de toepassing als warmtepomp (utiliteit, industrie, glastuinbouw).

Emissies

Koudemiddelen kunnen lekken tijdens de gebruiksduur en na het afdanken in de afvalfase van de koel- en vriesapparatuur. Vanwege de sterke aantasting van de ozonlaag zijn met het Montreal Protocol in 1987 wereldwijde afspraken gemaakt om CFK's en HCFK's te vervangen door chloorvrije koudemiddelen. Vanwege de bijdrage aan het broeikaseffect heeft de EU de F-gassenverordening uitgevaardigd, ter vermindering van de HFK-lekkage.

Het broeikaseffect van deze HFK-koudemiddelen is per kilogram ongeveer 1300-3800 malen sterker dan het belangrijke broeikasgas CO2, dat vrijkomt bij verbranding van fossiele brandstoffen. Lekkage van 1 kilogram van het veel toegepaste HFK-koudemiddel R407c bijvoorbeeld komt qua broeikaseffect overeen met de emissie van CO2 bij de verbranding van circa 900 m3 aardgas, dat is het gasverbruik van een modern woonhuis.

Wetgeving HCFK's en HFK's

Vanaf 2010 verbiedt de wet de verkoop van nieuwe HCFK-koudemiddelen. Voortaan moet er gekozen worden tussen het broeikasversterkende HFK óf natuurlijke koudemiddelen, dan wel een volledig klimaatvriendelijk koelsysteem. Met een keuze voor een klimaatvriendelijk koelsysteem bespaart u niet alleen op uw energierekening. Het is ook in juridisch opzicht duurzaam. Het is namelijk niet zeker of de wet de huidige HFK's in de toekomst zal blijven toestaan. Die zekerheid hebt u wél met de natuurlijke koudemiddelen.