A hűtőközeg a HVAC-rendszerek éltető eleme, elnyeli és leadja a hőt, hogy otthonainkat és épületeinket nyáron hűvösen, télen pedig melegen tartsa. Ez a "lé", amely a hűtési cikluson áthalad, számos kémiai formában létezik, mindegyik különleges biztonsági megfontolásokkal. A történelem során a tudósok a biztonságosabb hűtőközegekre törekedtek.
Az 1900-as évek elején a modern klímaberendezés feltalálásával gyúlékonyságuk és mérgezőségük ellenére olyan vegyi anyagokat használtak, mint az ammónia, a kén-dioxid és a metil-klorid. A klórozott-fluorozott szénhidrogének (CFC-k) bevezetése az 1920-as években jelentősen csökkentette a gyúlékonyságot és a toxicitást, de kiderült, hogy ózonlebontó potenciállal (ODP) van, amely veszélyezteti a földi életet. Később kiderült, hogy a helyettesítő vegyszerek, a hidrofluor-szénhidrogének (HFC-k) és a hidroklór-fluor-szénhidrogének (HCFC-k) következő köre globális felmelegedési potenciállal (GWP) rendelkezik, ami egy újabb veszély a földi életre. Bár a gyúlékonyság kérdését nagyrészt megszüntették, a HVAC-ipar most azon kapja magát, hogy ismét fontolóra veszi a hűtőközegek gyúlékonyságának elfogadható határait, mivel a jövőben alacsony ODP-vel vagy GWP-vel rendelkező vegyi anyagokat kívánunk használni.
Miért gyúlékony hűtőközegek?
A Kongresszus 2020-ban fogadta el az AIM törvényt (Amerikai Innováció a Gyártásban) azzal a céllal, hogy 15 év alatt 85 százalékkal csökkentsék a HFC-gyártást, és ezzel a HVAC-ipar egy része a szikla és a kemény hely közé kerüljön. Az általános nagynyomású rendszerek, például a tetők, az osztott rendszerek, a változó hűtőközeg-áramlás (VRF) és más hőszivattyúk nem rendelkeznek könnyen elérhető, nem gyúlékony alternatív hűtőközeggel. Az ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) 34. szabványa szerint a leggyakrabban használt nagynyomású hűtőközeg, az R-410A biztonsági besorolása A1. Az alábbi táblázat szerint az A a legalacsonyabb toxicitási osztály, az 1 pedig a legalacsonyabb gyúlékonysági osztály. Az olyan gyakori alternatívák, mint az R-32 és az R-454B, az A2L osztályú, „alacsonyabb gyúlékonyság”.
A Légkondicionáló, Fűtési és Hűtéstechnikai Intézet (AHRI) petíciót nyújtott be a Környezetvédelmi Ügynökséghez (US EPA), hogy 2025. január 1-jétől 750 GWP-s határt szabjon ki az újonnan gyártott helyhez kötött klímaberendezésekre, és 2026. január 1-jétől az új VRF berendezésekre. . Ez elegendő időt biztosít a gyártóknak arra, hogy az 1924-es GWP-vel rendelkező R-410A-t helyettesítsék. Az építési szabályzatokat is időben frissíteni kell, hogy lehetővé tegyék az A2L hűtőközegek használatát.
Mit jelent ez a tűzoltók számára?
Annak biztosítása érdekében, hogy a tűzoltók ne legyenek nagyobb veszélyben az A2L, mint az A1 típusú hűtőközegekkel, az AHRI az UL Firefighter Safety Research Institute-tal és a tűzoltóság tagjaival együttműködve tesztelte a hűtőközegek közötti különbségeket valós tűzesetekben. Míg egy tipikus autóban három kiló hűtőközeg lehet, egy lakossági légkondicionáló rendszerben 20 kiló hűtőközeg, egy kereskedelmi épületben pedig több száz kilogramm hűtőközeg keringhet a rendszerében. A kutatók a legrosszabb forgatókönyvet akarták tesztelni egy kereskedelmi épület tüzére. Az egyik teszt a tűzhöz hozzáadott hő-hűtőközeg mennyiségének számszerűsítésére irányult, amelyet "hőleadási sebességnek" neveztek, és azt találta, hogy az R-410A esetében magasabb, mint az R-32 esetében. A hűtőközeg által hozzáadott hő körülbelül annyi volt, mint egy kis műanyag szemetes tüzet. Nem volt észlelhető villanásnyi tüzet vagy fellángolás. Egy másik teszt azt szimulálta, hogy a tűzoltók a folyosó felől közeledtek egy égő klímaberendezéssel rendelkező helyiséghez, és azt találták, hogy az A1 és az A2L összehasonlításakor nem volt jelentős különbség a folyosó hőáramában. A helyiségben az alaptűz a környezeti hőmérsékletről körülbelül 165 F-ra emelte a mennyezeti hőmérsékletet a hűtőközeg kibocsátása előtt, ami 9 F és 18 F között nőtt a hűtőközeg kibocsátásával. Ezek a tesztek azt mutatták, hogy a tűz megközelítése és oltása nem különbözik lényegesen az A2L hűtőközegektől.
A tűz eloltása után a "nagyjavítási" műveletek gyakran falak, padlók és mennyezetek levágását jelentik, hogy kivizsgálják és megállítsák a tűz lehetséges terjedését. Az egyik tesztben hűtőközeget permeteztek lángba, hogy szimulálják, hogy egy tűzoltó katasztrofális vezetékszakadást okozna, és a láng méretében nem volt vizuálisan észrevehető változás, függetlenül a használt hűtőközegtől. A nagy lángok kiváltásához szükséges hűtőközeg szintjének meghatározásához a kutatók a megengedett határérték ötszörösét meghaladó hűtőközeg-réteget gyújtottak meg. Valódi tűz esetén a körülmények gyakran túllépik a kód által megengedett határértékeket. A láng már ekkor is lassan terjedt, és nem volt sem tűzgolyó, sem lángolás a szobában. A kísérletek kimutatták, hogy az A2L hűtőközegekkel kapcsolatos veszély nem lényegesen nagyobb, mint az általuk helyettesített A1 hűtőközegekkel kapcsolatos veszély.
Milyen tanulságok vannak a tűzoltóság számára?
A hűtőközegek tűzveszélyességi osztályuktól függetlenül veszélyt jelentenek, és a tűzoltóknak feltételezniük kell, hogy a hűtőközegek jelen vannak és gyúlékonyak a tűzben. A kiszivárgott hűtőközeg gyorsan elpárolog, és nehéz egyáltalán látni gőzt, vagy sziszegő hangot hallani. Ezért a legjobb, ha a tűz eloltása után a lehető leggyorsabban és leghatékonyabban szellőzteti a helyiséget. Ha vizet permeteznek az A1 és A2L hűtőközegekre, akkor hidrogén-fluorsav képződik, amely belélegezve vagy bőrrel érintkezve veszélyes. A tűzoltóknak teljes egyéni védőfelszerelést kell viselniük légzésvédelemmel a reagálás minden fázisában. Tűzoltóink megmenthetik a napot, míg az „alacsonyabb gyúlékonyságú” A2L hűtőközegek megmentik a bolygót a globális felmelegedéstől.
