Aspects of adapting the cooling installation in a food cold storage system to the applicable f-gas regulations

• Autorzy: Brański Filip , Ruciński Adam

Identyfikatory

DOI

10.37105/iboa.111

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the methodology of the analysis of the cooling system reconstruction in a food cold store under the regulations applicable from the beginning of 2020. They result from the so-called the F-Gas Act concerns the use of refrigerants with a low environmental impact. First, the elements of the existing regulations on the use of refrigerants were discussed. This part of article focus mainly on the F-Gas Act and the regulations it entails. Then, the refrigerants used so far in refrigeration systems were compared with substitutes, which were the only ones that have been approved for use since 2020, thanks to the low GWP index. Their properties are briefly described, along with the benefits (primarily for the environment) of their use. The main part of the work is the analysis of the reconstruction of the cooling system to use an alternative refrigerant. During the work, the construction of the cold storage was analyzed together with the system currently working in analysed location. Then, the heat balance was calculated, thanks to which it was possible to determine the demand for cold. Than, several refrigerants that meet the latest standards and application regulations were selected. Their operating parameters were examined, the possible variants of use were compared in relation to the determined demand for cooling and the most important operational features were summarized.

Słowa kluczowe

EN

cold store; cooling installation; F-Gas Act; refrigerant

PL

chłodnia; instalacja chłodząca; ustawa F-gazowa; chłodziwo

• Wydawca: Centrum Rzeczoznawstwa Budowlanego Sp. z o.o.
• Czasopismo: Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 2
• Strony: 30--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brański Filip

• Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Warsaw University of Technology

autor

Ruciński Adam

• Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Warsaw University of Technology , Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-6545-9865

Bibliografia

• 1. Bagiński, D. & Bonca, Z. Dwutlenek węgla jako płyn roboczy na tle innych czynników chłodniczych. Technika chłodnicza i klimatyzacyjna 6-7, 254–262 (2007).
• 2. Baryłka, A. The impact of fire on changing the strngth of the underground shelter structure. Rynek Energii 146, 71–75 (1 2020).
• 3. Brak, G., Styrna, A. & Kącki, P. Akademia R744 (CO2) - wprowadzenie branży w chłodnictwo oparte na dwutlenku węgla. III Warsztaty chłodnicze.
• 4. Briley, G. C. A History of Refrigeration. ASHRAE Journal, 31–34 (2004).
• 5. Chen, J., An, B., Yang, L., Wang, J. & Hu, J. Construction and optimization of the cold storage process based on phase change materials used for liquid air energy storage system. Journal of Energy Storage 41, 102873. ISSN: 2352-152X (2021).
• 6. Chłodnictwo przemysłowe. Aplikacje z użyciem amoniaku i CO2 Danfoss, 2015.
• 7. Commercial CO2 Refrigeration Systems Guide for Subcritical and Transcritical CO2 Applications (Emerson Climate Technologies, 2014).
• 8. Compendium, Everything for CO2 retail applications Carel Industries, 2015.
• 9. Czynniki chłodnicze – Raport 17 (Bitzer Kühlmaschinenbau GmbH).
• 10. Deng, Q., Zhang, Z. & Hu, X. Thermoeconomic and environmental analysis of an inverter cold storage unit charged R448A. Sustainable Energy Technologies and Assessments 45, 101159. ISSN: 2213-1388 (2021).
• 11. Dziennik Ustaw 2017 poz. 1567 Ustawa z dnia 12 lipca 2017 r. o zmianie ustawy o substancjach zubożających warstwę ozonową oraz o niektórych fluorowanych gazach cieplarnianych oraz niektórych innych ustaw, Warszawa, 23 sierpnia 2017 r.
• 12. F-gazy - Kompendium wiedzy o rozporządzeniu w sprawie F-gazów Mitsubishi Electric, 2018.
• 13. Fluorowane czynniki chłodnicze Prozon Fundacja Ochrony Klimatu, 2017.
• 14. Grzebielec, A. Zmiany parametrów pracy urządzenia chłodniczego w wyniku zamiany czynnika R410A na propylen. Aparatura Badawcza i Dydaktyczna 22, 285–290. ISSN: 2392-1765 (4 2017).
• 15. Grzebielec, A., Pluta, Z., Ruciński, A. & Rusowicz, A. Czynniki chłodnicze i nośniki energii (Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2011).
• 16. Grzebielec, A. & Rusowicz, A. Kierunki rozwoju syntetycznych czynników chłodniczych w Europie. Polska Energetyka Słoneczna 1-4, 45–49 (2012).
• 17. Grzebielec, A., Rusowicz, A. & Szelągowski, A. Zastosowanie czynnika chłodniczego R290 (propan) w instalacjach klimatyzacyjnych typu split w aspekcie bezpieczeństwa przeciwwybuchowego. Zeszyty Naukowe SGSP 61, 107–119 (1 2017).
• 18. Grzebielec, A. New refrigerants used by heat pumps. Modern Engineering 3, 100–106 (2020).
• 19. Jacob, T. A. & Fronk, B. M. A heat transfer model to predict superheated and saturated condensation of HFC/HFO refrigerant mixtures. International Journal of Heat and Mass Transfer 170, 120947. ISSN: 0017-9310 (2021).
• 20. Janin, A. O. Praktyczny przewodnik po stosowaniu przepisów Rozporządzenia F-gazowego w dziedzinie chłodnictwa, klimatyzacji i pomp ciepła. Część 2. Technika chłodnicza i klimatyzacyjna, 188–194 (2015).
• 21. Jonasson, P. The new F-gas Regulation Challenges RACHP Business on Multiple Fronts. Industria Formazione.
• 22. Karthikeyan, K., Mariappan, V., Anish, R., Sarafoji, P. & Jaya Bharata Reddy, M. Experimental study on the charging and discharging behaviour of capric–lauric acid/oleic acid mixture in a cold thermal energy storage system for cold storage applications. Materials Today: Proceedings. ISSN: 2214-7853 (2021).
• 23. Kozuchowski, K. Meteorologia i klimatologia (Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2019).
• 24. Llopis, R. et al. TEWI analysis of a stand-alone refrigeration system using low-GWP fluids with leakage ratio consideration. International Journal of Refrigeration 118, 279–289. ISSN: 0140-7007 (2020).
• 25. Mackenzie, A., Ball, A. & Virdee, S. BIOS Instant Notes in Ecology (Taylor and Francis, 2001).
• 26. Miyauchi, H. et al. Isothermal phase equilibria for the (HFC-32+HFC-134a) mixed-gas hydrate system. The Journal of Chemical Thermodynamics 47, 1–5. ISSN: 0021-9614 (2012).
• 27. Mizera, G. Nowe trendy w technologii i technice przechowalni warzyw i owoców. Chłodnictwo i Klimatyzacja 4 (2017).
• 28. Montreal Protocol on substances that deplete the ozone layer
• 29. Mostafa, A., Hassanain, M. & Elgendy, E. An experimental study of R-454C pull-down performance as a drop-in refrigerant in a walk-in cold store system. International Journal of Refrigeration. ISSN: 0140-7007 (2021).
• 30. Mota-Babiloni, A., Haro-Ortuño, J., Navarro-Esbrí, J. & Ángel Barragán-Cervera. Experimental drop-in replacement of R404A for warm countries using the low GWP mixtures R454C and R455A. International Journal of Refrigeration 91, 136–145. ISSN: 0140-7007 (2018).
• 31. Oruç, V. & Devecioglu, A. G. Experimental investigation on the low-GWP HFC/HFO blends R454A and R454C in a R404A refrigeration system. International Journal of Refrigeration 128, 242–251. ISSN: 0140-7007 (2021).
• 32. Owczarek, M. & Baryłka, A. Estimation of thermal diffusivity of building elements based on temperature measurement for periodically changing boundary conditions. Rynek Energii 144, 55–59 (5 2019).
• 33. Owczarek, M., Owczarek, S., Baryłka, A. & Grzebielec, A. Measurement Method of Thermal Diffusivity of the Building Wall for Summer and Winter Seasons in Poland. Energies 14. ISSN: 1996-1073 (2021).
• 34. Pawiłojć, A., Targański, W. & Bońca, Z. Odzysk ciepła w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (I.P.P.U. MASTA Sp. z o.o., Gdańsk, 1999).
• 35. Piotrowski, M. CO2 – Technologia i urządzenia Wrocław: Area Cooling Solutions SP. Z o.o., 2017.
• 36. Przewodnik po znowelizowanym rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (EU) nr 517/2014 w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych Linde, 2014.
• 37. Przyspiesz zmianę czynnika chłodniczego i chroń klimat, Czynniki chłodnicze o niskim GWP Danfoss, 2019.
• 38. REGULATION (EC) No 1005/2009 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 16 September 2009 on substances that deplete the ozone layer
• 39. 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
• 40. Targański, W. Alternatywne syntetyczne czynniki chłodnicze. Chłodnictwo i Klimatyzacja 1-2 (2016).
• 41. Tryjanowski, M., Mazurkiewicz, P. & Ratajczak, W. Praktyczne aspekty w projektowaniu instalacji chłodniczych w supermarketach. Chłodnictwo i Klimatyzacja 8 (2018).
• 42. VDI 2052, Raumlufttechnische Anlagen für Küchen (Ventilation equipment for kitchens) Düsseldorf: Verein Deutscher Ingenieure, 2006.
• 43. Vienna Convention for the Protection of the Ozone Layer 1988.
• 44. Yang, Z. et al. Analysis of lower GWP and flammable alternative refrigerants. International Journal of Refrigeration 126, 12–22. ISSN: 0140-7007 (2021).
• 45. Yu, M., Fan, Y., Zhang, C., Zhang, X. & Zhao, Y. Simulation study on performance of an air source heat pump system combined with phase change thermal storage using alternative refrigerants. International Journal of Refrigeration 125, 13–24. ISSN: 0140-7007 (2021).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).