02/12/2025

Luonnolliset kylmäaineet Lumikon kehittämistyössä

Vuosi lähenee loppuaan, ja yhtenä Lumikon vuoden tärkeimpänä onnistumisena on uuden Lumikko BTMS -järjestelmän lanseeraus. Lumikko BTMS on ensimmäinen ratkaisumme, joka hyödyntää luonnollista kylmäainetta, propaania (R290). Tulevana vuonna kehitämme useasta laitteestamme luonnollisia kylmäaineita hyödyntävän version.

Muutos kohti ympäristöystävällisempiä kylmäaineita on sekä tekninen kehitysloikka, että vastaus asiakkaidemme ympäristötavoitteisiin ja koko toimialan tulevaisuuden vaatimuksiin.

Mitä ovat luonnolliset kylmäaineet ja miksi ne ovat ajankohtaisia?

Luonnollisilla kylmäaineilla tarkoitetaan aineita, joita esiintyy luonnossa ja joiden ilmakehän lämmityspotentiaali (GWP) on hyvin alhainen tai lähes nolla. Tyypillisimpiä luonnollisia kylmäaineita ovat:

• Propaani (R290)
• Hiilidioksidi (R744)
• Ammoniakki (R717)

Niiden käyttö on kasvanut nopeasti viime vuosina ja tulee kasvamaan entisestään tulevaisuudessa. Tähän on kaksi syytä:

1. EU:n F-kaasuasetuksen kiristyvät vaatimukset
2. Teollisuuden tavoite pienentää energiankulutusta ja ympäristövaikutuksia

Luonnollisten kylmäaineiden käyttöönotto on tapahtunut hitaasti, sillä niiden soveltaminen nykyaikaisiin laitteisiin turvallisesti ja tehokkaasti on vaatinut vuosien suunnittelua, testauksia ja teknisiä innovaatioita.

Miten perinteiset F-kaasut eroavat luonnollisista kylmäaineista?

Perinteiset kylmäaineet, kuten R134a tai R513, ovat olleet pitkään alan standardi. Niiden haaste on kuitenkin korkea GWP-arvo:

• R134a: GWP 1430
• R513A: GWP 631

Näistä jälkimmäinen on korvannut edeltäjän ja kehitys GWP:n osalta onkin jo parempaan suuntaan, vaikka arvot ovat monisatakertaisia verrattuna luonnollisiin kylmäaineisiin.

Luonnolliset kylmäaineet, kuten R290 ja R744, sijoittuvat GWP-arvoon 1-3 tai sen alle. Tämä tekee niistä ainoan pitkän aikavälin ratkaisun, joka täyttää sekä nykyiset että tulevat päästö- ja ilmastotavoitteet.

Luonnollisten kylmäaineiden hyödyt ja mahdolliset haasteet

Hyödyt:

• Alhainen GWP-arvo. Kuten mainittu, luonnollisten kylmäaineiden ilmakehän lämmitysvaikutukset ovat murto-osa perinteisten kylmäaineiden, eli F-kaasujen lämmitysvaikutuksista.
• Energiatehokkuus. Luonnolliset kylmäaineet saavuttavat hyvän hyötysuhteen laajalla lämpötila-alueella.
• Saatavuuden varmistaminen. Investointi on pitkäaikainen, koska käyttörajoitukset eivät koske luonnollisia kylmäaineita.

Haasteet:

• Propaanin palavuus. Propaani on herkästi syttyvä aine (A3-luokka). Tämä haaste ratkaistaan rakenteellisella turvallisuussuunnittelulla, osastoinneilla ja järjestelmäkohtaisilla riskianalyyseillä.
• Hiilidioksidin matalampi ympäristölämpötila ja korkeissa lämpötiloissa heikompi COP (Coefficient of Performance). Hiilidioksidia käyttävät laitteet vaativat erikoissuunniteltuja komponentteja, ja ne vaativat lisäksi tarkkaa lämpötilanhallintaa. Olemme kuitenkin saavuttaneet hyviä tuloksia jo hiilidioksidilaitteiden kanssa ja luonnollisten aineiden yleistyessä komponenttivalikoimakin monipuolistuu kovaa tahtia.
• Ammoniakin myrkyllisyys. Sopii parhaiten suuriin teollisiin järjestelmiin, joissa turvallisuustaso on korkea.

Mitä hyötyä asiakkaalle?

Luonnollisia kylmäaineita käyttävät laitteet ovat:

• saatavuuden näkökulmasta tulevaisuuden varma valinta
• taloudellisesti kannattavia: F-kaasujen hinnan ja saatavuuden riskit poistuvat
• energiatehokkaita ja pitkäikäisiä
• ympäristövastuullinen vaihtoehto

Lumikon teknologia- ja tuotekehitysjohtaja Ville Saikkonen tiivistää propaanin valinnan Lumikko BTMS:ään:

”Propaani on tehokas kylmäaine, joka täyttää tulevaisuuden kylmäainesääntelyn ja vähentää ympäristövaikutuksia, ilman kompromisseja suorituskyvyssä.”

Lue lisää aiheeseen liittyen:

• 30 vuotta Lumikolla töissä – isot harppaukset kylmätekniikassa
• Lumikko uudistaa akkujen lämmönhallinnan – uusi järjestelmä toimii luonnollisilla kylmäaineilla