Yeni Nesil Soğutucu Akışkan R-32 Hakkındaki Son Gelişmeler ve Kigali Anlaşmasının Getirdikleri
Yazan: Dr. Andaç Yakut, Makine Yüksek Mühendisi, Yeşil Enerji & Çevre Bölüm Koordinatörü,
Daikin Türkiye, a.yakut@daikin.com.tr
Özet
Son gelişmeler R-32 soğutucu akışkanının R410A soğutucu akışkanına göre hem yüksek enerji verimliliği hem de düşük küresel ısınma potansiyeliyle (GWP: 675) çevreye daha az zarar vermesinden dolayı ev tipi ve ticari tip klimalar için en uygun alternatif akışkan olduğunu göstermiştir.Bu çalışmada yeni nesil soğutucu akışkan R32 hakkında detaylı bilgi verildikten sonra, Avrupa Birliği’nin gözden geçirilmiş F Gaz Yönetmeliği araştırılıp bu yönetmeliğin iklimlendirme sektörünün geleceğine olan etkileri ve R32 ile olan ilişkisi açıklanmıştır. 15 Ekim 2016 tarihinde anlaşmaya varılan Kigali Anlaşması ve iklimlendirme sektörüne olan etkileri hakkında bilgi verildikten sonra R32 kullanımı hakkında en son gelişmelere yer verilmiştir.
1. R-32 Nedir?
R-32’nin kimyasal ismi “diflorometan”dır. Karışım halinde olan R-410A soğutucu akışkanının bir bileşeni olarak uzun yıllar kullanılmıştır (R-410A; %50 R-32, %50 R-125’in bir karışımıdır). Daikin, R-32’nin bir karışımın bileşeni olarak kullanılması yerine saf halde kullanılmasının birçok avantajının olduğunu tespit eden ilk firma olmuştur. Sektörün diğer birçok oyuncusu da bu tespiti takip etmiştir.
GWP Nedir?
Küresel Isınma Potansiyeli (GWP); bir soğutucu akışkanın atmosfere salınması halinde bu soğutucu akışkanın küresel ısınmaya olan potansiyel etkisini gösteren bir sayıdır. 1 kg CO2’in 100 yıllık bir süre boyunca olan etkisinin 1 kg soğutucu akışkan ile karşılaştırıldığı bağıl bir değerdir. Kaçakları önleyerek ve cihaz ömrü sona erdiğinde doğru şekilde geri kazanma ile bu etki önlenebilmesine rağmen, düşük GWP değerine sahip bir soğutucu akışkan seçmek ve soğutucu akışkan miktarını azaltmak, kaza ile bir kaçak olması durumunda çevreye verilecek zararı azaltacaktır.
ODP Nedir?
Ozon Tüketme Potansiyeli (ODP); kimyasal bir maddenin stratosferik ozon tabakasına olan zararlı etkisini gösteren bir sayıdır. Bir soğutucu akışkanın etkisini aynı kütledeki R-11’in etkisi ile karşılaştıran bağıl bir değerdir. Bu nedenle R-11’in ODP değeri “1” olarak tanımlanmıştır.
2. Soğutucu Akışkan R-32’nin Özellikleri
R-32, R-410A, R-134a ve Avrupa Birliği’nde şu an kullanılan diğer soğutucu akışkanlar ozon tabakasına zarar vermezler. Bir önceki nesil soğutucu akışkanlar, örneğin R-22, klor içerdiğinden stratosferik ozon tabakası üzerinde zararlı etkileri vardı. Avrupa Birliği yönetmelikleri 2004 yılından itibaren ozon tabakasına zarar veren soğutucu akışkan bulunduran yeni cihazları yasaklamıştır (Örneğin R-22). Ayrıca Ocak 2015’ten itibaren R-22 kullanarak mevcut cihazlara servis verme, geri dönüştürülmüş R-22 ile bile olsa, yasaklanmıştır [1].
R-32 tek bileşenli bir HFC’dir ve ozon tabakasına zarar vermez (ODP=0). Ayrıca R32’nin GWP değeri R410A’nın sahip olduğu GWP değerinin üçte birine eşittir. Tablo 1’de R32 soğutucu akışkanının temel özelliklerinin diğer soğutucu akışkanlarla karşılaştırılması görülmektedir.
3. Klimalar ve Isı Pompaları için Neden R32?
Alternatif soğutucu akışkan arayışında; akışkanın ozon tüketme potansiyeli (ODP), küresel ısınma potansiyeli (GWP), enerji verimliliği, güvenlik, ekonomiklik gibi birçok faktör etki eder. Bu faktörleri tam anlamıyla karşılayan mükemmel bir akışkan henüz yoktur. Seçim yaparken bütün bu faktörleri en uygun şekilde karşılayacak, en dengeli seçimi yapmak önemlidir.
R-32, HFC grubundan olmasına rağmen günümüzde sıklıkla kullanılan R410A soğutucu akışkanının sahip olduğu küresel ısınma potansiyelinin (GWP) üçte birine sahiptir. Üstelik R-32 tek bileşenli bir soğutucu akışkan olduğundan geri dönüşümü de kolaydır. Genel olarak [1];
- R32 Ozon Tabakasına zarar vermez (ODP=0)
- R410A’nın GWP değeri 2088 iken R32’nin GWP değeri R410A’nın GWP değerinin yalnızca üçte biridir (R32 GWP=675). Bu yüzden R32, R410A’ya göre daha çevre dostudur.
- R32 kullanıldığında daha az soğutucu akışkan kullanımı mümkündür. (yaklaşık %20 daha az)
- R410A ile kıyaslandığında R32 daha yüksek enerji verimliliği sağlar. (Örn: 4 kW’lık sistemde ort %6 verim artışı)
- R32 kullanıldığında R410A’lı bir sisteme göre daha kompakt tasarım mümkündür. (Örn: hacimsel olarak yaklaşık %20 daha az yer kaplar)
- R32, R410A’nın bir bileşeni olduğundan R32 tedariğinde herhangi bir problem yoktur.
- R32 tek bileşenli bir akışkan olduğu için geri dönüşümü ve yeniden kullanımı kolaydır.
4. Gözden Geçirilmiş F Gaz Yönetmeliği
Soğutucu akışkanlar eğer atmosfere salınırsa küresel ısınmaya etki edebilirler. 2006 yılında Avrupa’da yayımlanan F Gaz Yönetmeliği, florlu sera gazlarının özellikle soğutucu akışkan olarak kullanılan HFC gazlarının meydana getireceği bu riski en aza indirmek amacıyla yayımlanmıştır [2]. Montaj ve servis firmaları için sertifikasyon sistemi oluşturulmuştur. Sertifikasyon ve 3 kg ve üzeri soğutucu akışkan içeren sistemlere getirilen zorunlu kaçak kontrolü ile birlikte başarılı bir şekilde emisyonlar azaltılmıştır. (Not: Gözden geçirilmiş F Gaz Yönetmeliği halen kaçak kontrolünü gerektirmektedir fakat sınır değer 5 Ton CO2eş olarak değişmiştir. Bu da 2.4 kg R410A veya 7.4 kg R32’ye eşdeğerdir.) Avrupa Birliği düşük karbon yol haritası 2050 hedefleri kapsamında Avrupa Birliği ve sektör daha fazlasının yapılabileceğine karar verdiler ve bu yüzden gözden geçirilmiş F Gaz Yönetmeliği 2015 yılının başında AB’de yürürlüğe girdi [3]. Bu yönetmelik düşük CO2eş sahip soğutucu akışkanlarla çalışan cihaz tasarımını teşvik eder. Başka bir deyişle, düşük GWP değerine sahip soğutucu akışkanla çalışan cihaz veya daha az soğutucu akışkan ile çalışan cihaz, fakat ideal olarak her ikisinde de azalma beklenir. (CO2eş ile tanımlanan “HFC tüketiminin kademeli olarak azaltılması” olarak bilinir). Gözden geçirilen F Gaz yönetmeliği sayesinde, AB F Gaz emisyonları 2030 yılına kadar 2/3 oranında azalacaktır (2014 yılına göre).
Her türlü uygulama ihtiyacını karşılayan mükemmel bir soğutucu akışkan mevcut değildir. Bu da, soğutucu akışkan seçiminde sadece düşük GWP değerine sahip bir akışkan seçmek ve akışkan miktarının azaltılması değil bunların yanında enerji verimliliği, güvenlik, ekonomiklik gibi parametrelerin de önem kazandığı anlamına gelir. Örneğin düşük GWP değerine sahip fakat enerji verimliliği düşük olan bir soğutucu akışkan seçmek iyi bir seçim olmayacaktır çünkü bu cihazın toplam küresel ısınma etkisine ters yönde etki yapacaktır.
Yeni F Gaz Yönetmeliği 2025 yılı itibarıyla 3 kg’dan daha az soğutucu akışkan içeren tekli split klimalarda GWP değeri 750’den büyük olan soğutucu akışkanların kullanımı yasaklamaktadır. R32 bu yasaktan etkilenmemektedir. (R32 GWP: 675) Bu yüzden sektör R32 gibi düşük GWP değerine sahip soğutucu akışkanlara ne kadar erken geçerse HFC emisyonlarının çevresel etkisi o kadar kısa zamanda azaltılabilir.
5. Kigali Anlaşması (Küresel HFC Kademeli Azaltma Programı)
15 Ekim 2016 tarihinde, Montreal Protokolü Tarafları küresel iklim değişikliğini önemli ölçüde azaltacak tarihi bir anlaşmaya varmışlardır. Dünya çapında yaklaşık 200 ülkenin katıldığı Kigali, Ruanda’da gerçekleşen 28. Taraflar Toplantısı’nda yapılan bu anlaşma Montreal Protokolü kapsamında HFC’lerin* (hidroflorokarbonlar) küresel tüketiminin (CO2 eşdeğeri cinsinden) kademeli olarak azaltılmasını amaçlamaktadır. Yapılan bu anlaşma, geçen dönemde, küresel ortalama sıcaklık artışını 2˚C’nin altında tutmayı hedefleyenParis’teyapılan COP 21iklim anlaşmasını HFC gazları üzerine odaklanarak destekler niteliktedir. Bu anlaşma gereği azaltma takvimi hazırlanırken gelişmiş olan ülkeler (A2) ve gelişmekte olan ülkeler (A5, 2 alt grup) olarak farklı takvimler hazırlanmıştır (Tablo 2). Türkiye A5 (gelişmekte olan ülkeler) Grup 1 içinde yer almaktadır.
Bu anlaşmanın 2050 yılına kadar 70 milyar ton CO2eş’i atmosferden önlemesi ve bununla birlikte hava sıcaklığında 0,5˚C artışın önlenmesi beklenmektedir [4]. Bu anlaşma ile HFC’lerin kademeli azaltılması küresel bir hal aldığından önümüzdeki dönemde düşük GWP değerine sahip soğutucu akışkanlar büyük önem kazanacaktır. Ev tipi ve ticari tip klimalar için R32 soğutucu akışkanı bunun en güzel örneğidir.
6.R-32 Kullanımı Hakkında En Son Gelişmeler
Dünyanın ilk R32 içeren klimasını Daikin 2012 yılının Kasım ayında Japonya pazarına sunmuştur [5]. 2013 yılı sonbaharında ise Avrupa’nın ilk R32 içeren klima modelini Daikin piyasaya sunmuştur. Avrupa’da ilk R32’li klimanın piyasaya sunulmasından sonra diğer üretici firmalarda R32 içeren klimalarını duyurmaya başlamışlardır. Türkiye’nin ilk R32 içeren kliması ise 2015 yılının Mayıs ayında Daikin tarafından satışa sunulmuştur [6]. 10 Eylül 2015 tarihinde, dünyanın önde gelen klima ve soğutucu akışkan üreticisi Daikin, daha çevreci bir gaz olan R32’yi teşvik etmek amacıyla, sahip olduğu 93 adet patenti klima üreticilerine ücretsiz sunacağını duyurmuştur [7].
2017 Mart ayı itibarıyla Daikin 50’den fazla ülkede 10 milyon adetten fazla R32 içeren klima sattığını duyurmuştur. Diğer klima üreticileriyle birlikte 27 milyon adetten fazla R32 içeren klimanın dünya çapında satıldığı tahmin edilmektedir. Bu da yaklaşık olarak 47 milyon ton* CO2eş tüketiminde azalmaya denk gelmektedir [8]. Son olarak, Daikin R32 içeren hafif ticari tip klima ürün gamını ve R32 içeren havadan suya ısı pompası ürün gamını geçen günlerde duyurmuştur [9].
*:Karşılaştırma geleneksel R22 ve R410A gazlarının kullanılmasının devam etmesi haline göre yapılmıştır.
Ek Tanımlar:
ODP: Ozon Tüketme Potansiyeli (ODP), bir soğutucu akışkanın ozon tabakasına zarar verme riski olarak tanımlanır. Bu değer, ODP’si 1 olarak kabul edilen R11 soğutucu akışkanı referans alınarak ifade edilir. Örnek vermek gerekirse R22’nin ODP değeri 0,05 iken, R-32 ve R410A klor ve brom içermediğinden dolayı bu soğutucu akışkanların ODP değeri 0’dır.
GWP: Küresel Isınma Potansiyeli (GWP), akışkanın atmosfere salınması halinde küresel ısınmaya (sera etkisine) olan etkisini gösterir. Bu değer CO2 referans alınarak 100 yıllık bir süreye göre belirlenmektedir. CO2 için bu değer 1.0’dır. Örneğin R410A için GWP değeri 2088 iken, R-32 için GWP değeri 675’dir.
Kaynaklar
1. Daikin, R32 The Next Generation Refrigerant for Air Conditioners and Heat Pumps White Paper
2. Regulation (EC) No 842/2006 of the European Parliament and of the Council of 17 May 2006 on certain fluorinated greenhouse gases Next generation refrigerants A Daikin perspective, Hilde Dhont, Daikin Europe N.V.
3. Regulation (EU) No 517/2014 of the European Parliament and of the Council of 16 April 2014 on fluorinated greenhouse gases and repealing Regulation (EC) No 842/2006
4. http://www.coolingpost.com/world-news/nations-agree-global-phase-down-of-hfcs
7. http://www.daikin.com/press/2015/150910/index.html
8. http://www.daikin.com/press/2017/170427/index.html
9. https://www.daikin.eu/en_us/press-releases/sky-air-a-series-launch---deu17-001.html
