Projekt 2: Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg. Projekt 4.1: Information til den danske kølebranche om anvendelse af ammoniak i mindre køleanlæg

Transkript

1 Miljøstyrelsens projekt J. nr. M Rammeprogram for udbredelse af naturlige kølemidler Projekt 2: Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg Projekt 4.1: Information til den danske kølebranche om anvendelse af ammoniak i mindre køleanlæg Udarbejdet af: Svenn Hansen Søren Lund Teknologisk Institut Energidivisionen Køle- og Varmepumpeteknik December 1999 Teknologisk Institut Århus Teknologiparken Gregersensvej DK-8000 Århus C Postboks 141 DK-2630 Taastrup Telefon Telefon Telefax Telefax Giro Giro

2 2 Forord Nærværende rapport beskriver sagsforløb og projektresultater fra to projekter med overskrifterne Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg og Information til den danske kølebranche, der i praksis blev gennemført som ét integreret projekt. Projekternes formål var at udbrede anvendelsen af mindre ammoniakkøleanlæg til områder, som har været dækket af kommercielle CFC- og HCFC-anlæg ved, i samarbejde med kølebranchen, at undersøge og afklare problemstillinger i forbindelse med anvendelse af ammoniak til små og mindre køle- og frostanlæg, at rådgive og anvise metoder til anlægsdimensionering, samt at informere brugere og byggere af køleanlæg via informationsmateriale og temadage m.m. for det pågældende område. Projektet har modtaget støtte fra Miljøstyrelsen i henhold til lov om energibesparelse m.v. i erhvervsvirksomheder. Århus, den 22. december 1999 Teknologisk Institut Energi Køle- og Varmepumpeteknik Svenn Hansen

3 3 Indholdsfortegnelse Sammenfatning og konklusioner Projektbeskrivelse Formål Målgruppe Baggrund Projektindhold Projektdeltagere Styregruppe Projektforløb Delprojekt 2: Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg Delprojekt 2.1 Opbygning, installation og servicering af anlæg Markedsundsøgelse og anvendelsesområder Anlægstyper Udarbejdelse af sikkerhedsmæssige krav Udarbejdelse af dimensioneringsregler Udarbejdelse af service- og vedligeholdelsesprocedurer Udarbejdelse af forslag til demonstrationsanlæg Rapportering og videnformidling Delprojekt 2.2 Demonstrationsanlæg Anlægskomponenter Rør og samlingsmetoder Opbygning af laboratorieanlæg Laboratorieforsøg Opbygning af demonstrationsanlæg Udførelse af måleprogram Rapportering og videnformidling Delprojekt 4.1: Information til den danske kølebranche Information til kølefirmaer Information til kunder/brugere Eksperiment med kummefryser Isbankanlæg til mælkekøletank Totrinsanlæg for CO 2 /NH FirstClass Referencer...

4 4 Bilagsfortegnelse Bilag 1 Baggrunden for projekterne i det samlede rammeprojekt Bilag 2 Baggrunden for projekterne vedrørende ammoniak Bilag 3 Analyse og vurdering af markedsmæssige forhold Bilag 4 Analyse af brancheområder og deres anlægstyper Bilag 5 Kom./bem. til: Bekendtgørelse om indretning og brugen af køleanlæg Bilag 6 Kom./bem. til: EUROPEAN STANDARD pren 378-1: Bilag 7 Kom./bem. til: 746/87: Bekendtgørelse om trykbeholdere og rørsystemer under tryk Bilag 8 Rør og samlingsmetoder Bilag 9 Laboratorieanlægget Bilag 10 Måle- og dataloggerudstyr, samt efterfølgende databehandling Bilag 11 Billedserie fra laboratorieanlægget Bilag 12 Resultater fra forsøg med kompressorer Bilag 13 Information til kølefirmaer Bilag 14 Information til kunder/brugere Bilag 15 Eksperiment med kummefryser Bilag 16 Totrinsanlæg for CO 2 /NH

5 5 Sammenfatning og konklusioner Konklusioner Erfaringsmaterialet gennem årtier fra industrianlæg kombineret med nærværende projektarbejde og andre nye forsknings- og udviklingsresultater viser, at det teknisk set er muligt at fremstille små ammoniakbaserede kølesystemer og at afgørende tekniske problemer kan løses på acceptabel vis. Der er imidlertid behov for yderligere udviklingsarbejde med henblik på at skabe bedre og mere konkurrencedygtige anlægsløsninger. Det har været fremført, at en nedskalering af større ammoniakanlæg vil resultere i dyre og komplicerede anlæg, der ikke er konkurrencedygtige, men mindre anlæg med ammoniak kan godt designes relativt enkelt og ukompliceret. Anlægssystemer for fuldautomatisk drift uden behov for driftspersonale er afgørende for detailhandel, landbrug, o.lign. hvilket bl.a. kan realiseres ved at designe et enkelt og pålideligt olieretursystem. Sikkerhedsmæssige forhold vedrørende køle- og fryserum. ser ikke ud til at give anledning til alvorlige og uløselige problemer, men der vil være visse opstillingssteder, hvor ammoniak ikke kan benyttes. Fremtidig anvendelse af ammoniak til mindre kølesystemer er imidlertid ikke alene et spørgsmål om teknik. Muligheder for fremtidig brug af ammoniak i mindre anlæg afhænger også af international regulering og national lovgivning om kølemidler og energiforhold på baggrund af den verdensomspændende debat om klimaforhold, energieffektivitet og miljøbelastning. Indholdet af den bebudede handlingsplan for yderligere regulering af kølemidler med drivhuseffekt fra Energi- og Miljømyndighederne i Danmark kan givetvis påvirke ammoniakkens muligheder til mindre anlæg. Andre afgørende forhold for udbredelsen af mindre ammoniaksystemer er bl.a. kølebranchens vilje og evne til at omstille sig, sideløbende udvikling af alternative anlægskoncep.t.er med kulbrinter, økonomiske og sikkerhedsmæssige forhold, samt mangelen på komponenter. Omstilling af kølebranchen kræver en indsats mht. uddannelse, kurser og videnformidling for at opbygge kompetence til design, dimensionering, installation, m.m. Anlægskoncepter med kulbrinte som kølemiddel kan anvende samme komponenter, rørmaterialer, montagemetoder, mv., som HFC-kølemidlerne og udgør dermed et fordelagtigt prismæssigt alternativ. Sikkerhedsmæssigt er det vigtigt at erkende, at ammoniak trods giftighed og brandbarhed i stofdatamæssig sammenhæng, i praksis er et sikkert kølemiddel. Lugten advarer straks ved ganske små lækager, og store lækager skal forekomme for dannelse af brændbare koncentrationer, der i øvrigt er svære at antænde. Praktisk træning og øvelse i omgang med ammoniak virker forebyggende på mange måder. P.t. er udvalget af komponenter til små ammoniakanlæg ret begrænset og prisniveauet relativt højt pga. små produktionstal, men materialevalg og fremstillingsforhold retfærdiggør ikke væsentlige prisforskel ved samme seriestørrelse. Der ser ud til at være et særligt behov for at fokusere på energieffektiviteten ved udvikling af nye små ammoniakkompressorer, der bør være halv- eller helhermetiske.

6 6 Sammenfatning Delprojekt 2 Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg og 4.1 Information til den danske kølebranche om anvendelsen af ammoniak i mindre køleanlæg i denne projektrapport indgår i Rammeprogram for naturlige kølemidler ved Miljøstyrelsen, hvor det overordnede formål er at udbrede renere teknologi inden for køleområdet gennem anvendelse af naturlige kølemidler til områder, som hidtil har været dækket af CFC- og HCFC. Delprojekternes formål har været at undersøge og afklare problemstillinger i forbindelse med anvendelse af ammoniak til små og mindre køle- og frostanlæg, at rådgive og anvise metoder til anlægsdimensionering samt at informere brugere og byggere af køleanlæg via informationsmateriale og temadage m.m. for det pågældende område. Målgruppen er virksomheder især mindre kølefirmer uden ammoniakerfaring - som installerer og servicerer ammoniakkøleanlæg i op til ca. 75 kw kuldeydelse, fabrikanter og brugere af mindre køleanlæg, samt producenter af rør og komponenter. Indholdet i delprojekterne har omfattet; markedspotentialet, potentielle anvendelsesområder, anlægstyper, sikkerhedsmæssige krav, dimensionering, vedligehold og service, demonstrationsanlæg, komponenter, rør og samlingsmetoder, laboratorieanlæg og forsøg, rapportering og videnformidling Projektgruppen bestod af personer fra Dansk Teknologisk Institut, Danfoss A/S, Autoriserede Kølefirmaers Brancheforening, Multi Køl A/S, Schreiber Køleteknik A/S, Flex Coil A/S, Aut. Kølefirma F. Gramstrup Køling A/S, samt Buus Køleteknik A/S, og en styregruppe har fulgt projektet. Analysen og vurderingen af de markedsmæssige forhold for køle- og frostanlæg af splittypen med mindre end 75 kw viste, at den samlede eksisterende anlægsmasse udgør ca anlæg. Størst potentiale findes i detailhandel, samt service og offentlige institutioner, hvor disse anlæg pga alder, myndighedskrav, o.lign. før eller senere skal ombygges eller erstattes med nye anlæg. Projektgruppens vurdering af markedsandelen for små ammoniakanlæg i afhængighed af myndighederne vælger at foretage yderligere regulering/udfasning af de halogenerede kølemidler (CFC, HCFC, FC og HFC) viser, at dette forhold tillægges afgørende betydning. Analysen af de enkelte brancheområder og deres anvendte anlægsstyper viser bl.a., at det til detailbranchen drejer sig om køl og frost i lagerrum, samt gondoler/reoler i butikslokaler ved supermarkeder, købmænd, frugt & grønthandlere, slagtere, bagerier, tankstationer, fiskehandlere samt større kiosker. I servicesektoren og ved offentlige institutioner er der små og mellemstore køle- og fryserum i forbindelse med køkkener i restaurations- og hotelbranchen, på institutioner, plejehjem og hospitaler. Det blev derfor konkluderet, at det primære anvendelsesområde for små ammoniakanlæg af split-typen er små og mellemstore lagerkølerum til detail, service og offentlige institutioner. Ammoniak er køleteknisk og termodynamisk et ideelt kølemiddel, og hvad angår miljøforhold er ODP- og GWP-faktorerne begge 0, men i sikkerhedsmæssig henseende kan stoffet i visse situationer være giftigt og brændbart, samt give "forbrændinger" på hud. Ammoniaks fysiologiske påvirkning på mennesker afhænger af koncentrationen; lugtgrænsen er ca. 5 ppm, ppm er tilladt for en 8 timers arbejdsdag, 100 ppm er ubehageligt, men ufarligt, ppm kan man ikke opholde sig i, og ppm resulterer i hoste, kramper,

7 7 mm og kan føre til døden i løbet af ca. ½ time. I Danmark er den hygiejniske grænseværdi 25 ppm. Det er specielt ved pludseligt opståede store lækager, at der reelt kan være personfare. Med hensyn til brændbarhed er ammoniak kun brændbar ved koncentrationer mellem 15 og 30 vol-% med luft og antændingstemperaturen er høj C. I praksis er det svært at få ammoniak til at brænde i det fri, men ved udslip i lukkede rum kan en behersket form for eksplosionsagtige situationer opstå, hvis koncentrationen når det kritiske område og en antændelseskilde er til stede. Folk med praktisk erfaring anser ammoniak for at være mindre farligt end "papirerne siger" og hævder, at det "blot" handler om viden og om at håndtere tingene på rette måde. Farerne opstår ved udslip, hvor typiske årsager er operative fejl, procesfejl, korrosion og utætte pakninger. Farlige situationer kan bl.a. forberedes med øvelser, sikkerhedsudstyr, førstehjælpsudstyr, detektionsudstyr, samt systematiske eftersyn og forebyggende vedligehold. Den efterhånden forældede danske kølebekendtgørelse omtaler kun enkelte steder specifikt forhold vedrørende ammoniak, men en meget detaljeret europæisk standard EN er på vej om sikkerheds- og miljøkrav for køleanlæg. Standarden forholder sig til sikkerhedsmæssige forhold og miljømæssige lokale og globale krav til design, konstruktion, produktion, installation, drift, vedligehold og skrotning af kølesystemer og deres anvendelser. Standarden tager hensyn til risikoforhold fra lave temperaturer, store tryk, væskefase, kølemiddeludslip, samt bevægelige maskindele og kan ved første gennemgang virke meget uoverskuelig. Ammoniak er klassificeret som B2 og L2, hvilket angiver lav brandbarhed og høj giftighed. For kompressionssystemer skal kølemiddelfyldningen ikke overskride størrelsen bestemt af the practical limit (NH 3 : kg/m 3 ) og volumen af stedet og er iøvrigt afhængig af opholdsområde, anlægstype, m.m. Arbejdstilsynets bekendtgørelse 746/87 om trykbeholder og rørsystemer vil i løbet af de kommende år blive erstattet af et nyt europæisk trykudstyrsdirektiv, der heldigvis ligner den danske bekendtgørelse meget. Iht AT 746/87 henhører rørsystemer med ammoniak i K. kl. 2 og 3 alt efter om indvendig rørdiameter ligger hhv. over eller under 14,6 mm. Rørsystemer i K. kl. 2 skal følge kravene til konstruktionsgodkendelse, anmeldelse, kontrol med udførelse, periodiske undersøgelser og kontrol med skader, mens rørsystemer i K. kl. 3 skal kun følge kravene til kontrol med skader. Rørsystemer af kontrolklasse 2 skal anmeldes til Arbejdstilsynet og kontrolleres inden de tages i brug også ombygning eller væsentlig reparation, samt hvert 6. år gennemgå udvendig besigtigelse og hvert 2. år gennemgå eftersyn, hvor det kontrolleres, at armatur og tilbehør er i forskriftsmæssig stand. Eksisterende regler og standarder er fortrinsvis udarbejdet med henblik på større industrielle køleinstallationer og der kan stilles spørgsmålstegn ved, om de er rimelige til mindre anlæg. Emnet bør behandles i tæt dialog med Arbejdstilsynet. Ved anlægsdimensionering for alle kølemidler og anlægstyper er der økonomiske, energimæssige og miljømæssige forhold at tage hensyn til. Disse forhold bliver for tiden grundigt behandlet i forbindelse med Autoriserede Kølefirmaer Brancheforenings udarbejdelse af Kølebranchens KvalitetssikringsOrdning (KøleOrdningen), hvori bl.a. krav til anlægsdesign og til dimensionering af kompressor, fordamper, kondensator, rørsystem, m.m. indgår. For mindre ammoniakkølesystemer er det specielt vigtigt at fokusere på simpelt og billigt komponentvalg/design for derigennem at skabe et konkurrencedygtigt anlæg. Erfaringerne med laboratorieanlægget og demonstrationsanlæg har ikke givet anledning til udarbejdelse af specielle procedurer for vedligeholdelse og servicering af mindre ammoniakanlæg.

8 8 Udbuddet af hovedkomponenter til mindre ammoniakanlæg var ved projektets start meget begrænset og er det tilsyneladende stadig. Dette udgør et væsentligt problem for udbredelsen af mindre ammoniakanlæg, idet det lille udbud med beskeden produktionsvolumen resulterer i et relativt højt prisniveau, som gør den samlede anlægspris mindre konkurrencedygtig. Ved samme produktionsvolumen er der reelt ingen baggrund for væsentlig anderledes produktionsomkostningerne for komponenter til mindre ammoniakanlæg end for tilsvarende til alternative kølemidler. Der er udført en omfattende og grundig undersøgelse af markedsførte og close-to-market montagemetoder/materialer til mindre ammoniakanlæg for bl.a. at skabe overblik over produkterne på markedet til både stål og aluminium med henblik på en anbefaling af bedst egnede metoder og materialer i fremtidens mindre ammoniakanlæg. I undersøgelsen indgår en række teoretiske overvejelser efterfulgt af test og evaluering af opstillede alternativer. I de teoretiske afsnit gennemgås indledningsvis de gældende myndighedskrav efterfulgt at en gennemgang af anvendelige materialer og montagemetoder mht.. mekaniske karakteriska, tilgængelighed og særlige forholdsregler i anvendelsen af disse materialer. På baggrund af de teoretiske forundersøgelser er der udvalgt nogle materialekvaliteter og montagemetoder, som er blevet afprøvet og testet i laboratoriet med hensyn til såvel hårde parametre som tidsforbrug og pris pr. samling, samt mere bløde parametre som pladskrav og montagekompleksitet. Det konkluderes, at der er behov for at inddrage producenter af såvel ventiler som andre anlægskomponenter i en dialog med branchen. Indtil forskellige problemer er løst, vil stålrør, der bukkes og svejses (og samles med Ermeto-fittings på mindre dimensioner) forblive det fornuftige valg. Hensigten med et laboratorieanlæg var at teste systemløsninger og at afprøve funktion og ydeevne af systemkomponenter til små og mellemstore lagerkølerum. Anlægget, der blev opbygget i og omkring en 40 kølecontainer og opstillet i en laboratoriehal ved DTI i Århus, indeholder 4 stempelkompressorer, et tørt og et vådt prototypefordampersystem, en luftkølet prototypekondensator, samt 3 receivere og et olieratursystem med et rørsystem af stål. Gennem forsøgsprogrammet blev der foretaget flere større og mindre ændringer på anlægget. Det meste af driften har haft måle- og dataopsamlingsudstyr tilsluttet for registrering af driftsparametre til efterfølgende databehandling og beregning. Efter mange timers omfattende forsøgsarbejde er der fortsat behov for yderligere testarbejde på laboratorieanlægget med bl.a. vådfordampersystemet og olieretursystemet. Programmet har i perioden fra 27/ til 14/ omfattet forsøg med statiske og dynamiske forhold for tørfordampersystemet, vådfordampersystemet, rørmaterialer og samlingsmetoder, kompressorer, kondensatorsystemet, receiver-systemet, samt olie. Tørfordamperen blev ændret 3 gange i rørkonfigureringen og forsynet med større blæsere. Drift med elektronisk ekspansionsventil var vanskelig at få stabil under ca 7 C overhedning. Drift med termostatisk ekspansionsventil skulle have væsentlig højere overhedning end det elektroniske system. Driftssituationen opstart mandag morgen viser sig at være særlig problematisk. En dykrørsføler er langt hurtigere end en overfladeføler. Tør ekspansion med ammoniak er mulig, men kræver omhyggelig indstilling og tilpasning af fordamperdesign. Forsøg med vådfordamperen tilsluttet væskeudskiller viste at der skete baglæns opkog af ammoniakgas op gennem standrøret. Der er arbejdet intensivt med et helt nyt integreret konstruktionsdesign for at billiggøre og komprimere systemet. Systemet er ikke grundigt gennemtestet og har

9 9 børnesygdomme, men konceptet virker lovende for videreudvikling til et konkurencedygtigt produkt. Forsøg med et simpelt olieretursystem viste sig at fungere overraskende godt, men systemet udformning og funktion skal testes yderligere inden generel anvendelse er mulig. Der er ikke konstateret utætheder eller andre problemer med anvendelsen af aluminiumsrør og samlinger med lodning, Swagelok-fittings eller Fibex-kompressions-fittings i en testshunt på sugesiden. Kompressortests har vist, at kompressorerne er meget ens volumetrisk, men isentropisk er meget forskellige tilsyneladende beroende på forskelle i motorernes effektivitet. Trykrørstemperaturniveauet varierer meget blandt kompressorerne. Både Bock- og Frigopolkompressorerne havarerede under forsøgsforløbet pga. hhv. et utilladelig højt vandindhold i den anvendte PG68-olie fra Fuchs og pga. at der ikke i anlægsstyringen var indlagt sikkerhed for at kompressormotoren kunne starte for hyppigt. Man skal være ekstremt påpasselig mht. fugt ved anvendelse af PG68-olie eller undgå anvendelse af PG68-olie. Det var ikke muligt at opretholde det krævede olietryk ned til mindste omdrejningstal på tryksmurte maskiner. Kondensatorblæseren blev erstattet med en større aht. ensartet luftfordeling og et simpelt kondensatortryksreguleringssystem fungerede ikke tilfredsstillende. Tre forskellige receiverudførelser blev afprøvet, som alle kunne anvendes, heraf to simple udførelser af rør og endebunde. Først blev en ammoniakopløselig polyglykol-olie valgt, men efter flere mindre gode erfaringer, herunder et kompressorhavari, blev der skiftet til en polyalphaolefin-olie. Olieskift viste sig at være forbundet med vanskeligheder af forskellig og uventet art. Det var oprindelig hensigten at fremstille i alt 4 demonstrationsanlæg, men da forsøgsarbejdet blev mere omfattende end forudset, blev dette opprioriteret på bekostning af demonstrationsanlæggene. Der er dog ydet økonomisk støtte til komponenter for at få opbygget og installeret et enkelt demonstrationsanlæg ved I/S Ovenskovgaard nær Mors for et grøntsagsrum for kålprodukter (rosenkål, m.m.). Anlægget har bl.a. en vådfordamper af nyt integreret design, olieretur via simpelt venturi-system og et rørsystem i stålrør med svejsninger og klemringsfittings. Anlægget har været i drift siden juni 1999 og indfriet kundens forventninger. Der er ikke udført målinger til kortlægning af anlæggets driftkarakteristik og energiforbrug. Det lykkedes ikke indenfor projektets rammer at udarbejde et uddybende informations- og instruktionsmateriale i tillæg til nærværende projektrapport. Dette vigtige element mangler endnu for derigennem at gøre den opbyggede viden mere tilgængelig for projektering af nye mindre køleinstallationer med ammoniak. Råd og vejledning kan indtil da fås ved kontakt til Teknologisk Institut og projektdeltagerne. Der er udarbejdet oplæg til, hvordan information til kølefirmaer og til kunder/brugere bedst kunne formidles via kurser med tilhørende kompendiemateriale, øvelser og demonstrationer, og skriftlige informationsmaterialer evt. i kombination med video. Et lille praktisk og uvidenskabelig eksperiment blev udført med en hermetisk stempelkompressor tilsluttet en kummefryser med ammoniak. Kompressoren havarerede efter 30 dage pga. en kortslutning, men det interessante var, at problemet lå i plastisolationsmaterialet og ikke i ammoniakangreb af kobbermaterialerne.

10 10 I andre projektarbejder er både et éttrins-isbankanlæg til mælkekøletank og et totrinsanlæg for indirekte køling i butikker blevet udført med ammoniak som kølemiddel, hvor der er høstet interessante erfaringer med forskellige anlægsudformninger og komponenter. Der er løbende udarbejdet statusrapporter til styregruppen, og projektet er blevet omtalt og præsenteret nationalt og internationalt i medier og ved temadage og på konferencer. Der er bl.a. udarbejdet artikler og papers til: 2 nd International Conference on the Use of Non- Artificial Substances Applications for Natural Refrigerants 96 i Århus, Danske Køledage '97 i marts 1997, Temadag om Ammoniak til mindre køleanlæg vad Dansk Teknologisk Institut Århus. November 1997, Ki Luft- und Kältetechnik 34, 6 (1998), Kolloquium Universität Essen, Tyskland, Januar 1998, IIR Conference, New Delhi, India, Marts 1998, Danske Køledage 99 i marts 1999, Dresdner Kolloquium Neue Anwendungen von Ammoniak in der Kältetechnik Maj 1999, samt 20 th International Congress of Refrigeration Refrigeration into the Third Millennium Sydney Australien September Fremtiden vil vise, hvilken udbredelse ammoniak får til mindre kølesystemer. 1. Projektbeskrivelse 1.1 Formål Delprojekterne 2 og 4.1, der er omfattet af denne projektrapport, indgår i en samlet projektpakke ved Miljøstyrelsen med titlen Rammeprogram for naturlige kølemidler, hvor formålet er at udbrede renere teknologi inden for køleområdet ved at sikre anvendelsen af køleanlæg med naturlige kølemidler til områder, som hidtil har været dækket af CFC- og HCFCanlæg. Rammeprogrammet skulle gennem F&U-projekter, demonstrationsprojekter og videnformidling undersøge og afklare problemstillinger i forbindelse med indførelse af de naturlige kølemidler ammoniak, kulbrinter, kuldioxid og sjapis. Programmets resultater skulle gennem informationsmateriale, temadage, konferencer og anden videnformidling videregives til brugere og byggere af køleanlæg. Et specielt led i videnformidlingen var afholdelsen af en international konference med titlen "Applications for Natural Refrigerants" i september 1996 i Århus. Rammeprogrammet for naturlige kølemidler består af flg. hoved- og delprojekter: Projekt Titel 1 Udvikling af sjapisgenerator 2 Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg 2.1 Opbygning, installering og servicering af anlæg 2.2 Demonstrationsanlæg 3 Fremtidens lavenergi kølecontainer, Reefer Videnformidling af renere teknologi indenfor kølebranchen nationalt og internationalt 4.1 Information til den danske kølebranche om anvendelsen af ammoniak i mindre køleanlæg

11 Planlægning, organisering og afholdelse af Applications for Natural Refrigerants, 2nd International Conference on the Use of Non-Artificial Substances Information om danske initiativer inden for anvendelsen af naturlige kølemidler Det er de fremhævede elementer i skemaet, der er omfattet af denne rapport. Efterfølgende formuleringer stammer fra projektansøgningen til Miljøstyrelsen: Delprojekt 2 Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg Delprojektets formål er at udbrede anvendelsen af mindre ammoniakkøleanlæg til områder, som hidtil har været dækket af kommercielle CFC- og HCFC-anlæg. Det overordnede formål for det samlede projekt er i samarbejde med kølebranchen at undersøge og afklare problemstillinger i forbindelse med anvendelse af ammoniak til små og mindre køle- og frostanlæg, at rådgive og anvise metoder til anlægsdimensionering samt at informere brugere og byggere af køleanlæg via informationsmateriale og temadage m.m. for det pågældende område. Delprojekt 4.1 Information til den danske kølebranche Delprojektets formål er at sikre, at den viden, der er opbygget i projekterne 2.1 og 2.2, formidles til den danske kølebranche på hensigtsmæssig vis, således at den kan omsættes til praksis så hurtigt som muligt. Der er et stadigt stigende behov for videnformidling om mindre køleanlæg med ammoniak. 1.2 Målgruppe Målgrupperne for delprojekterne er er ikke helt identiske. De var angivet på følgende måde i projektansøgningen: Delprojekt 2 Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg Delprojektets målgruppe er virksomheder, som installerer og servicerer ammoniakkøleanlæg i størrelsen op til ca. 75 kw kuldeydelse, fabrikanter og brugere af mindre ammoniakkøleanlæg og komponenter, samt brugere og producenter af rør og komponenter til aggressive medier. Delprojekt 4.1 Information til den danske kølebranche Delprojektets målgruppe er især mindre kølefirmaer i Danmark uden erfaring med ammoniakkøleanlæg, herunder især montage- og servicevirksomheder inden for området små og mindre NH 3 - køleanlæg, samt fabrikanter af mindre NH 3 - køleunits. 1.3 Baggrund Miljøbelastningen i forbindelse med forholdene omkring både ozonlaget og den globale opvarmning har bevirket, at kølebranchen arbejder intensivt på at finde erstatninger for de tidligere anvendte CFC og HCFC kølemidler.

12 12 De mulige erstatningskølemidler er dels de kemisk fremstillede klorfrie kølemidler og dels de naturligt forekommende kølemidler. For begge nævnte grupper kræver anvendelsen, at der forinden gennemføres et forsknings- og udviklingsarbejde med hensyn til opbygning, drift og vedligeholdelsen af køleanlæggene. På denne baggrund gennemførte DTI Energi, Køle- og Varmepumpeteknik i 1992 en strategisk analyse med det formål at få belyst, om der set fra dansk side var særlige områder, hvor evt. forsknings- og udviklingsarbejdet med fordel kunne koncentreres, og om den opståede kølemiddelsituation kunne udnyttes til fordel for dansk køleindustri. Analysen viste, at de store producenter af kemiske kølemidler har igangsat omfattende forsknings- og udviklingsprojekter vedrørende anvendelsen af syntetiske erstatningskølemidler. Analysen viste endvidere, at der i Danmark er en stor erfaring i anvendelsen af ammoniak på grund af den store indflydelse fra Sabroe, Gram og Danfoss m.fl. På baggrund af analysen blev det vurderet, at forsknings- og udviklingsarbejdet med hensyn til anvendelse af de kemiske kølemidler i fuldt omfang foregik internationalt i forbindelse med de store kemikoncerner, og at der således ikke var behov for en særlig dansk indsats på dette område. Yderligere blev der allerede på undersøgelsens tidspunkt sat spørgsmål ved de nye syntetiske kølemidlers neutralitet overfor miljøet. DTI Energi, Køle- og Varmepumpeteknik besluttede på grundlag heraf at intensivere indsatsen med hensyn til indførelsen af naturlige kølemidler, og i samarbejde med dansk industri at initiere projekter, der kan styrke og udbygge den danske kompetence på området. De naturlige kølemidler regnes i nærværende sammenhæng at være som anført i efterfølgende skema og afhængigt af det enkelte kølemiddel vil omfanget og arten af det nødvendige forsknings- og udviklingsarbejde variere. Kølemiddel Giftighed Brændbarhed Ammoniak NH 3 R717 Ja Ja Kuldioxid CO 2 R744 Nej Nej Kulbrinte Propan CH 3 CH 2 CH 3 R290 Nej Ja Butan CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 R600 Nej Ja Isobutan CH(CH 3 ) 3 R600a Nej Ja Luft R729 Nej Nej Vand H 2 O R718 Nej Nej Som følge af beslutningen i 1992 blev der i samarbejde med danske fabrikanter og brugere af køleanlæg samt Energi- og Miljøstyrelsen igangsat og gennemført en del projekter omfattende indførelsen af naturlige kølemidler. Projektrapporter fra enkelte af DTI s projekter er anført i referencelisten under /1/ og /2/. Naturlige kølemidler

13 13 Anvendelsen af naturlige kølemidler er ikke en ny forteelse. De fleste af de naturlige kølemidler, der påtænkes anvendt i dag, blev allerede anvendt i begyndelsen af dette århundrede. Det drejer sig eksempelvis om ammoniak til større og mellemstore anlæg og kuldioxid for skibsanlæg. På det kommercielle- og husholdningsområdet blev der anvendt svovldioxid og propan. Ved analyse af hele køleområdet med henblik på at fastlægge den nødvendige forsknings- og udviklingsindsats der skal indsættes, vurderedes behovene på tidspunktet for projektansøgningen at være som vist i figur 1, hvis de naturligt forekommende kølemidler skal erstatte de kemisk fremstillede. Vurderingerne var foretaget med den forudsætning, at overgangen til naturlige kølemidler ikke medfører et forøget energiforbrug i forhold til op.t.imerede anlæg med kemisk fremstillede kølemidler. År Luft Vand Kulbrinter Kuldioxid Ammomiak Forskning Udvikling Demonstration. Figur 1: Vurderet behov for forsknings- og udviklingsprojekter Af figuren fremgår, at ammoniak, kulbrinter og kuldioxid er de kølemidler, hvor det forventedes, at det indenfor en overskuelig tid kunne demonstreres, på hvilke områder disse kan anvendes som erstatninger for kemisk fremstillede kølemidler. Med hensyn til ammoniak kan følgende kommentarer tilføjes. Selv efter indførelsen af "sikkerhedskølemidlerne" CFC og HCFC i midten af dette århundrede, vedblev kølebranchen i Danmark at anvende ammoniak på næsten alle større stationære industrianlæg, hvilket i nuværende situation giver de danske køleproducenter et omfattende erfaringsgrundlag, der kan danne grundlag for de videre udviklinger. På grund af den fortsatte udvikling, der er foregået på ammoniak kølesystemer, både med hensyn til systemudformning og energieffektivitet, må det antages, at en forøget indsats for at gøre ammoniak til en realistisk erstatning for de syntetiske kølemidler skal baseres på en udvidelse af ammoniakkens traditionelle anvendelse område til også at omfatte mindre køleanlæg.

14 14 Behovet for projekter på dette område er således primært udviklings- og demonstrationprojekter, der tager sigte på dels at udvikle komponenter, samlingsmetoder m.m., der gør det attraktivt at fremstille og anvende små ammoniakanlæg, dels at demonstrere de energimæssige og tekniske muligheder. Med hensyn til de øvrige indsatsområder findes der yderligere kommentarer i bilag 1 og detaljeret baggrund for delprojekterne fra projektansøgningen findes i bilag 2. Miljøstyrelsen er af den opfattelse, at naturlige kølemidler vil få en stærkere position i fremtiden og at denne udvikling vil gøre det muligt at reducere forbruget af ozonenedbrydende kølemidler og kølemidler, som er potentielle klimagasser /3/. 1.4 Projektindhold Delprojekterne 2 og 4.1 er opdelt ud fra emneområder i følgende hoved- og underaktiviteter (faser): Projekt Titel Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg Opbygning, installering og servicering af anlæg Gennemgang af markedspotentialet for køle- og frostanlæg, der er mindre end 75 kw, og fastlæggelse og beskrivelse af potentielle anvendelsesområder. Analyse af anvendelsesområder og opstillingssteder samt beskrivelse af tilhørende anlægstyper. Udarbejdelse af forslag til sikkerhedsmæssige krav, samt beskrivelse af mulighederne for opfyldelsen af disse. Udarbejdelse af dimensioneringsregler Fastlæggelse og beskrivelse af procedurer for vedligeholdelse og servicering af anlæg. Udarbejdelse af forslag til demonstrationsanlæg Rapportering og videnformidling Demonstrationsanlæg Anlægskomponenter. Analyse af problemstillinger Rør og samlingsmetoder. Analyse af problemstillinger Opbygning af anlæg i laboratorie Laboratorieforsøg udfra fastlagt forsøgsprogram Opbygning af demonstrationsanlæg for funktionstest i felten Udførelse af måleprogram Rapportering og videnformidling Information til den danske kølebranche om anvendelsen af ammoniak i mindre køleanlæg Kendskab til og sikker omgang med ammoniak Anlægsdesign, dimensionering Installation og servicering af mindre anlæg med ammoniak Dokumentation og godkendelse af installationer til ammoniak

15 Projektdeltagere Under opstarten af projektet blev der brugt en del ressourcer på at få selve projektgruppen etableret, idet flere af de oprindelige projektdeltagere besluttede sig til at træde ud af projektet af forskellige årsager.

16 16 Projektgruppen kom til at bestå af følgende parter: Virksomhed Dansk Teknologisk Institut, Danfoss A/S Autoriserede Kølefirmaers Brancheforening Multi Køl A/S Schreiber Køleteknik A/S Flex Coil A/S Aut. Kølefirma F. Gramstrup Køling A/S Buus Køleteknik A/S Personer Svenn Hansen, Søren Lund, m.fl. Lars Mou Jessen, Paul Rathje (i starten) Morten Arnvig Bent Møller, m.fl. Jørgen Schreiber, m.fl. Finn Thyge m.fl. Frits Gramstrup Larsen Frank Olesen, Søren Poulsen (i starten) Følgende virksomheder valgte at udtræde af projektet: Gram Refrigeration A/S, v/ Holger Tychsen Birton Klima- og Køleteknik A/S, v/ Birger Johansen og Bent Johansen Christian Berg A/S, v/ Allan Aslai-Sørensen Ved projektets start blev der udarbejdet en samarbejdsaftale indeholdende opgavefordeling, detaljerede budgetter, m.m. I hovedtræk har DTI udført de fleste af aktiviteterne, herunder projektadministration og - styring, samt kommunikation med og afrapportering til MST. De øvrige projektdeltagere har deltaget i projektet, dels ved at følge projektet løbende, dels ved bl.a. at levere montørtimer og komponenter til laboratorie- og demonstrationsanlæg i overensstemmelse med aftalte budgetter for timer og udlæg. De enkelte projektdeltagere har foruden deltagelse i projektmøder især bidraget med følgende i projektet: Danfoss A/S: Elskab med styrings- regulerings- og overvågningsudstyr, samt komponenter til laboratorieanlægget. Forsøgsarbejde omkring samspil mellem tørfordamper og elektroniskk indsprøjtningsventil. Autoriserede Kølefirmaers Brancheforening: Løbende fulgt med i projektforløbet ved deltagelse i styregruppen. Multi Køl A/S: Montage af rørsystemet til laboratorieanlægget. Schreiber Køleteknik A/S: Opbygning og montage af kompressorunit til laboratorieanlægget. Flex Coil A/S: Prototypefordampere og kondensator til laboratorieanlægget og til demonstrationsanlægget. Løbende ændring/ombygning af prototyperne. Ny vådfordamperkonstruktion. Aut. Kølefirma F. Gramstrup Køling A/S: Opbygning og montage af kondensatorunit til laboratorieanlægget. Buus Køleteknik A/S: Montage af væskeindsprøjtningssystem til laboratorieanlægget.

17 17 Installation af demonstrationsanlægget 1.6 Styregruppe Der blev etableret en styregruppe for det samlede rammeprojekt. Styregruppens opgave har været at vejlede og rådgive den projektansvarlige og MST således, at projektet kan gennemføres i overensstemmelse med forudsætningerne for tilsagnet, at vurdere projektets forløb og resultater (overvåge projektets faglige og økonomiske forløb og godkende eventuelle ændringer i budgetter og tidsplaner), samt at koordinere projektet med øvrige relevante projekter. Styregruppen har været sammensat af følgende medlemmer: Frank Jensen, Miljøstyrelsen ( i starten Per Henrik Pedersen som formand) Frank Elefsen, DTI (sekretær) Dorte Maimann, Energistyrelsen, formand (efter Per Henrik Pedersen) Morten Arnvig, AKB Michael Wedell Sørensen, Dansk Industri Arne Jensen, Dansk Metal 1.7 Projektforløb Ammoniakprojekterne blev oprindelig forventet gennemført i løbet af 2 år dog ikke medregnet varigheds- og funktionstest af komponenter påmonteret anlæg hos brugere. Tilsagnet om støtte til rammeprojektet blev givet i december 1995 og først nu ca. 3,5 år senere afsluttes projektet. Der er flere årsager til det forlængede projektforløb, hvoraf flg. hovedpunkter kort kan angives: Vanskelighederne med at få projektgruppen sammensat og derefter projektet igangsat Behov for tid til at finde acceptable løsninger på afdækkede problemområder i forbindelse med laboratoriearbejdet Ved projektets afslutning må det konstateres, at der stadig er forhold og områder, som bør undersøges nærmere, før man kan udarbejde en komplet og detaljeret vejledning og instruktion i design, dimensionering og beregning af mindre køleinstallationer med ammoniak som kølemidel. Gennem projektet er man dog kommet så langt, at det er blevet muligt at yde kvalificeret rådgivning til virksomheder og kunder/brugere, der ønsker at fremstille et mindre ammoniakkølesystem. Det opbyggede laboratorieanlæg kan efter projektafslutningen anvendes til yderligere analyser af forskellige anlægsdetaljer og til praktiske øvelser i forbindelse med kursusaktiviteter. 2. Delprojekt 2: Indførelse af ammoniak i mindre køleanlæg I dette afsnit af projektrapporten omtales resultater fra de enkelte projektaktiviteter med henvisning til bilag, når det er aktuelt.

18 Delprojekt 2.1 Opbygning, installation og servicering af anlæg Markedsundsøgelse og anvendelsesområder I starten af projektet blev der foretaget en analyse og vurdering af de markedsmæssige forhold for køle- og frostanlæg med mindre end 75 kw for at kortlægge og beskrive potentielle anvendelsesområder for mindre ammoniakanlæg i Danmark fordelt på brancher. Resultatet er angivet i de følgende 2 tabeller: TABEL I: Samlet anlægsmasse i Danmark 1998 og Split-anlæg 0-75 kw i 1998 Branche Samlet anlægsmasse 1998 (1) Split-anlæg 0-75 kw 1998 (2) Antal anlæg [stk] Procentdel af total [%] Antal anlæg [stk] Procentdel af total [%] Husholdning ,9 0 0,0 Landbrug/gartnerier , ,4 Detailhandel , ,8 Engroshandel , ,2 Service , ,3 Offentlige Institutioner , ,2 Industri , ,2 Total , ,0 (1) Under Samlet anlægsmasse 1998" er alle køleanlæg angivet uanset kølemiddeltype i systemet. Basis for tallene findes i en rapport udgivet af Danske Elværkers Forening /4/, ud fra hvilken udviklingen fra 1994 til 1998 er vurderet. (2) Under Splitanlæg 0-75 kw 1998 er der foretaget et kvalificeret skøn/gæt på omfanget af splitanlæg i området 0-75 kw ud fra tallene for den samlede anlægsmasse. Ved splitanlæg forstås anlæg, hvor rørstrækningen er udført på opstillingsstedet. Det fremgår af tabellen, at potentialet udgør ca anlæg svarende til ca. 60% af den samlede anlægsmasse på anlæg, hvis man fraregner husholdningsområdet, som ikke er relevant for ammoniakprojektet, men som talmæssigt udgør en meget stor del af anlæggene. Det fremgår endvidere, at potentialet primært findes i detailhandel og sekundært inden for service og offentlige institutioner. Før eller senere skal alle disse anlæg pga. alder, myndighedskrav, o.lign. ombygges eller erstattes med nye anlæg og udgør dermed det samlede potentiale for projektet. Der blev derefter opstillet 2 scenarier, der angiver vurderingen af markedsandelen for små ammoniakanlæg alt efter om myndighederne vælger at foretage en yderligere regulering/udfasning af de halogenerede kølemidler (CFC, HCFC, FC og HFC) på langt sigt eller ej, idet dette forhold vil have stor betydning for nye ammoniakanlæg som alternativ. Det er desuden forudsat, at projektet realiseres med tilfredsstillende resultater.

19 19 TABEL II: Scenarier for vurderede markedsandele for ammoniaksplitanlæg 0-75 kw Brancher Scenarie 1 Markedspotentiale uden nye restriktioner Antal [stk] Procentdel af total [%] Scenarie 2 Markedspotentiale ved nye restriktioner Antal [stk] Procentdel af total [%] Husholdning 0 0,0 0 0,0 Landbrug/gartnerier 650 4, ,2 Detailhandel , ,2 Engroshandel 480 3, ,7 Service , ,7 Offentlige Institutioner , ,8 Industri 30 0, ,3 Total , ,0 Scenarie 1 og 2 angiver hhv. 10 og 60 % af det samlede potentiale i tabel 1 og er naturligvis behæftet med stor usikkerhed og grove skøn. Det fremgår tydeligt af skemaet, at det vurderes at være af afgørende betydning for markedsandelen, om myndighederne vælger at regulere de halogenerede kølemidler yderligere eller ikke. Til sammenligning kan det anføres, at myndighederne i Sverige kræver indirekte systemer til butikskøleanlæg, hvilket har medført, at dette anlægsdesign vinder mere og mere frem. Detaljer vedrørende analysen og vurderingen af de markedsmæssige forhold for køle- og frostanlæg med mindre end 75 kw findes i bilag Anlægstyper På baggrund af markedsvurderingen er der foretaget en analyse af de enkelte brancheområder og deres anvendte anlægsstyper med henblik på at vurdere, hvilke anlægssystemløsninger der bør satses på til laboratorie- og demonstrationsanlæg. Indenfor brancheområderne er potentialet koncentreret omkring anvendelser i eksisterende kølesystemer, som angivet i skema 1:

20 20 SKEMA 1: Brancheområdernes nuværende anvendelser af kølesystemer Husholdning Intet potentiale. Landbrug/gartneri Gårdkøletanke til mælk og kølerum for frugt og grønt. Direkte system til gårdkøletanke accepteres ikke af mejerierne pga. risiko for lækage! Detailbranchen Anlæg til køl og frys i lagerrum og til gondoler/reoler i butikslokalerne ved supermarkeder, købmænd, frugt & grønthandlere, slagtere, bagerier, tankstationer, fiskehandlere samt større kiosker. Iht.dansk lovgivning (/6/ 13, stk1) er det p.t. forbudt at anvende brandfarlige, giftige eller stærkt irriterende kølemidler i varehuse og lignende. Engroshandel Mellemstore køle- og fryserum på centrallagre og hos cateringfirmaer. Servicesektoren Små og mellemstore køle- og fryserum i forbindelse med køkkener i restaurations- og hotelbranchen. Offentlige institutioner Storkøkkener på institutioner og plejehjem samt i hospitalssektoren. Det er undersøgt, hvilke anlægssystemer, der findes i dag til de nævnte anvendelser. Der er derigennem fundet frem til karakteristika, som angivet i skema 2: SKEMA 2: Karakteristika for anlægssystemer i nuværende anvendelser Systemudformning Alle anlæg er éttrinsanlæg uden sekundære brinesystemer. Der kan skelnes mellem små anlæg med typisk ét kølested og én tilhørende udendørs placeret kompressorunit med luftkølet kondensator og større systemer, hvor der typisk er flere kølesteder og kompressorer i parallel indendørs med én fælles tagmonteret kondensator. Kølemiddel R12, R22 og R502, som i stigende omfang erstattes af R134a, R404a samt blends. Kompressor Små og mellemstore modeller af hermetisk eller semihermetisk type. Ofte sammenbygget med luftkølede kondensatorer til fabriksfærdige units. Ofte placeret udendørs på tag eller langs væg under halvtag eller anden simpel beskyttelse mod vejrliget, men også placeret indendørs i nærliggende kælder- eller loftsrum. Fordamper Fordampere til køle- og fryserum er typisk loftophængte luftkølede typer til tørekspansionsion i kobberrør med aluminiumsfinner med flere parallelle løb indbygget i kabinet med ventilator, afrimningsystem, mm. Fordampere til gårdkøletanke, gondoler og reoler er typisk specialudførelser, der er skræddersyet til formål og møbel/system.

21 21 Kondensator Praktisk taget altid luftkølet type i kobberrør med aluminiumsfinner med flere parallelle løb. Ofte sammenbygget med kompressor til luftkølet unit inkl. receiver. I selvstændig udførelse ofte udgaver på ben/ramme med flere ventilatorer til tagmontering. Regulering Normalt tørekspansion med traditionel termostatisk ekspansionsventil og evt. med reguleringssystem til kondensattortryksstyring ved store variationer i udelufttemperatur sommer/vinter eller nat/dag. Rørsystem Typisk kobberrør samlet med loddefittings, skæreringsfittings og flangesamlinger med pakningsmaterialer sidstnævnte ses ofte på kompressorblokke. På baggrund af undersøgelserne af de nuværende anvendelser og anlægssystemer er det DTI s opfattelse, at det primære anvendelsesområde for små ammoniakanlæg af split-typen er små og mellemstore lagerkølerum til detail, service og offentlige institutioner. Et fremtidigt markedspotentiale kan måske vise sige at være små og mellemstore klima-anlæg til hoteller, restauranter, institutioner, undervisningslokaler mv., hvis de sikkerhedsmæssige forhold kan løses på tilfredsstillende måde. Detaljer vedrørende analysen af anlægstyper findes i bilag Udarbejdelse af sikkerhedsmæssige krav Teori kontra praktisk erfaring Ammoniak er med hensyn til køletekniske og termodynamiske egenskaber et ideelt kølemiddel, når man tænker på varmeovergangstal, COP-værdier og prisforhold /7/. Det samme er tilfældet, når det gælder de miljømæssige sider, idet ODP- og GWP-faktorerne er begge er 0 for ammoniak. Når det gælder ammoniaks sikkerhedsmæssige egenskaber, er det giftigheden, brændbarheden og eksplosionsfaren, som er de interessante størrelser. I tillæg hertil kommer temperaturforholdene mht. "forbrændinger" på kroppen, idet det viser sig, at ammoniakvæskens temperatur ved udslip i atmosfæren typisk er fra -50 C til under - 70 C og ikke ca -33 C, som man normalt regner med iht. kølemiddeltabellerne ved 1 bar,abs. Dette gælder nemlig kun for ren ammoniak i et lukket system og ikke for blandinger af ammoniak og atmosfærisk luft. Ammoniaks fysiologiske påvirkning på mennesker og dyr afhænger i høj grad af koncentrationen. I et kildemateriale er flg. data angivet /8/: Lugtgrænsen ligger ved ca. 5 ppm, ppm er tilladt for en 8 timers arbejdsdag, 100 ppm er ubehageligt, men ufarligt, ppm kan man ikke opholde sig i, uden at øjnene løber i vand, samtidig med at det svier i næse og åndedræt, ppm resulterer i hoste, kramper, m.m. og kan føre til døden i løbet af ca. ½ time. I kilden angives iøvrigt, at ammoniaktåge kun forekommer ved koncentrationer over ca. 4%. I Danmark har myndighederne fastsat den hygiejniske grænseværdi

22 22 (HGV-værdien) til 25 ppm [5], og i Sverige er den tilsvarende maksimale koncentration ved 8 timers arbejdsdag (MAC-værdien) 50 ppm /8/. Erfaringerne fra øvelserne ved DTI's kurser med ophold i stigende koncentrationer af ammoniak var, at ammoniakkoncentrationen opleves som ret kraftig ved ppm og at man automatisk vil søge at slippe ud af lokalet eller påføre sig en filtermaske ved ppm. I praksis vil en person derfor ved et mindre udslip være "over alle bjerge" inden koncentrationen nærmer sig noget farligt. Det er specielt i forbindelse med pludseligt opståede store lækager, at der reelt kan være personfare. Kildematerialer angiver /8/ og /9/, at antændingstemperaturen er i området C, og at de brændbare koncentrationer i luft findes i området mellem 15 og 30 vol-%. Erfaringerne fra øvelserne ved DTI's kurser, hvor vi bevidst prøver at antænde ammoniakgas og -væske med en gasflamme ude i det fri, er at det er vanskeligt at få ammoniak til at brænde og at ilden normalt går ud, så snart man fjerner gasflammen. Det er vanskeligt at "fastholde" en brændbar sammensætning. Det skal bemærkes, at forholdene ændres, hvis der er lidt olie til stede. I praksis er det altså svært at få ammoniak til at brænde i det fri, men forholdene er meget anderledes ved udslip i lukkede rum, hvor eksplosionsagtige situationer kan opstå, hvis koncentrationen når det kritiske område og en antændelseskilde er til stede. I Sverige har man gennemført videooptagelser af forsøg, hvor man i en 40 fod container har simuleret gas- og væskeudslip i et maskinrum, for i i detaljer at kunne studere, hvordan en "ammoniakeksplosion" udvikler sig. Det fremgår heraf, at forløbet ikke har karakter af et stort og altødelæggende brag, som man normalt forbinder med en eksplosion. Det minder snarere om det "puf", som kortvarigt opstår, når man antænder lidt lightergas. I praksis er der altså tale om en meget "behersket" form for eksplosionsvirkning. Desværre findes der kun få gode og pålidelige statistikker, som kan give et klart og entydigt billede af omstændighederne ved uheld med ammoniak. En af årsagerne til dette er, at der i Danmark findes flere registreringssteder, og at systemerne ikke er i stand til at trække oplysningerne ud omkring specialtilfældet "ammoniakuheld". Dertil kommer det rent menneskelige forhold, at ingen normalt ønsker at anmelde eller registrere flere "uheldige" forhold end højst nødvendigt. Tilbage står altså den kendsgerning, at folk med praktisk erfaring anser ammoniak for at være mindre farligt end "hvad papirerne siger". Det hævdes, at det "blot" handler om at vide noget om sagen og om at håndtere tingene på rette måde. Meldingerne kommer fra personer med erfaring fra fremstilling, lagring og transport af ammoniak til landbrug og industri, fra kølemontører og driftsfolk med erfaring fra installation, drift og service på industrielle køleanlæg, fra læger med erfaring fra behandling af personskader og fra professionelle beredskabsfolk med erfaring fra ulykkestilfælde. På den nævnte baggrund er det uhyre vigtigt ikke alene at basere sig på de tal og stofdata, når man taler om ammoniakkens sikkerhedsmæssige egenskaber, men i tillæg hertil også at tage vidtrækkende hensyn til reelle og omfattende praktiske erfaringer, som gennem mange år er opbygget. Et grundlæggende problem er nok, at det er nemmere at forholde sig til tabeller og skemaer end at behandle relativt uhåndterlige tilbagemeldinger på en seriøs måde.

23 Viden og praktisk træning kombineret med forebyggelse Farerne opstår, når der sker et udslip af ammoniak. Der foreligger en del oplysninger om typiske årsager til udslip eller lækage af ammoniak fra kølesystemer /8/ og /10/. Nogle af de væsentligste er operative fejl, procesfejl, korrosion og utætte pakninger. Det er værd at hæfte sig ved, at menneskelige fejl udgør en stor del af årsagerne. Derfor er det vigtigt at huske på, at rutine er sikkerhedens værste fjende - folk bliver uforsigtige og kan derved komme til at begå fejl. Skibskatastroferne har bragt sikkerheden i fokus, og det er nærliggende at drage en parallel til den måde, man praktiserer tingene på ombord på et skib. Vi ved, at der skal være sikkerhedsudstyr i form af redningsbåde og -bælter, og at der sker rutinemæssig kontrol og vedligeholdelse. Der er rent faktisk lagt detaljerede planer for håndteringen af forskellige situationer, såsom brandrulle, osv. Besætningen bliver nøje instrueret og trænet i, hvad deres opgaver er i forskellige faresituationer, og man har klart fastlagt, hvem der bestemmer, og hvem der har ansvaret for hvad. Varetagelsen af de sikkerhedsmæssige forhold på skibe kan være et godt udgangspunkt og inspiration for metoder og teknikker for køleinstallationer. Viden/kundskab og træning/øvelse er to sider af samme sag, hvoraf ingen af delene bør stå alene. Det er en gammel og god erfaring, at teori bedst indlæres via praktik. I forbindelse med ammoniaksikkerhed er det vigtigt at vide, hvad der sker ved brud på en receiver med væske og ved hul i et rør med ammoniakgas, hvordan vand reagerer med ammoniak, hvordan man skal yde førstehjælp til skadede personer, hvordan man kan behandle varer, som har været i kontakt med ammoniak, hvilke bekæmpelsesmidler og -metoder man kan anvende, osv. Med hensyn til miljøforhold er det nyttigt at vide, hvilke konsekvenser et udslip til kloak, vandløb, o.lign. kan få. På det punkt har myndighederne haft meget svært ved at oplyse, om tilladelige koncentrationer og forbeholder sig ret til at tage stilling fra sag til sag. Det virker paradoksalt, at man kan få besked om at opsamle og bringe koncentreret salmiakvand til destruktion, samtidig med at landmænd må gøde markerne med ammoniak. Teorien bør følges op med demonstrationer og øvelser, hvor det gælder om at indøve og træne realistiske situationer, som kan tænkes at opstå på den enkelte individuelle køleinstallation. Dette praktiseres flere steder /11/ og /12/ og erfaringerne er gode fra demonstrationer og øvelser ved DTI's kursus, hvor selv folk med mange års erfaring har lært nyt om ammoniak. Ved realistiske situationer forstås situationer, hvor man i forbindelse med drift, service eller brand skal omgås og håndtere ammoniak uden for anlæggets rørsystem. Eksempler er oliedræn og luftudskilning, påfyldning og aftapning, rørarbejder, utæthed ved pakning, lækage fra et hul i et rør, udblæsning fra sikkerhedsventil, o.lign. Når uheldet opstår, kan tidsfaktoren være afgørende for liv eller død. Dette er vigtigt at have i baghovedet og gennemtænke, hvilke ting man på forhånd kan udføre for at sikre en hurtig og effektiv behandling. Vigtige afspærringsventiler kan f.eks. mærkes med reflekstape, således at man hurtigt kan finde frem til dem med en kraftig lommelygte i røg eller tåge. Flugtveje skal afmærkes. Sikkerhedsudstyr i form af filtermasker, dragter med åndedrætsudstyr, øjenskylleflasker, mv. skal være rigtigt placeret, kontrolleret og vedligeholdt. Førstehjælpsudstyret skal være funktionsklart. Der kan installeres stationært detektionsudstyr, således at anlægget også i ubemandede perioder er overvåget og evt. tilsluttet forskellige former for alarmsystemer.