경질 우레탄 폼에서 펜탄과 HFC-365mfc 발포제 비교-냉장 차량의 단열
3) 시클로펜탄(cyclopentane) 과 HFC-365mfc를 사용한 냉장 차량의 단열
경질 우레탄 폼은 실질적으로 모든 냉장 차량의 벽을 단열하여 부패하기 쉬운 물건을 수송하는 데 사용됩니다. 높은 단열 성능과 상대적으로 낮은 재료의 두께는 가능한 내부 공간을 최대한 넓게하고, 주위에서들어가는 열을 방지할 수 있습니다.
기본적으로 발포제의 높은 열전도 특성 λ에도 불구하고, 단열시스템(W/㎡K의 값으로 표현) 전체 성능은발포체의 큰 두께의 성능으로 유지될 수 있습니다. 그러나 냉장 차량 외부 벽의 크기는 많은 한계가 있어변경될 수 있습니다. 최대 허용 차폭이 이미 결정되어 있기 때문에 외부로 연장은 배제되어야 합니다.충분히 넓은 표준화된 화물 운송장치(표준 팔레트)의 운송을 허용하기 때문에 내부를 향한 확장은 제한됩니다.
독일에서 3,000t의 경질 우레탄 폼–약 가전제품 및 OCF 제외한 총 내륙 소비의 4%-은 냉장차량 단열에 년간 사용됩니다. HFCs와 HCFCs의 열전도율 λ값은 펜탄(pentane) 또는 시클로펜탄 (cyclopen-tane)보다낮기 때문에 할로겐화 된 발포제 사용의 필요성을 검사하는 냉장 차량에 적절한 기준으로 단열합니다.
다음에 단열을 위한 단열 특성은 C-pentane 발포 경질 우레탄 폼(u 값=0.37)과 HFC-365mfc 발포 경질 우레탄 폼과 비교됩니다.
◎ 냉장 차량에 대한 결과 요약
HFC 발포제를 사용한 경질 우레탄 폼의 생태학적 단점은
ⓐ 제조시,
ⓑ 사용하는 단계,
ⓒ 경질 우레탄 폼의폐기에서 높은 지구온난화 가능성과 HFCs의 배출을 필연적으로 포함한다는 것입니다. 한편, 화물실의단열 성능은 C-pentane으로 발포한 경질 우레탄 폼과 비교하 여 약 2.5% 높습니다. 경질 우레탄 폼의두께는변화될 수 없습니다.
따라서 C-pentane으로 발포한 경질 우레탄 폼이 사용되는 경우, 냉각 장치(압축)는 동일한 화물실의 온도를 유지하기 위해 2.5% 이상의 연료(경유)를 소비하고, 연료 연소에서 2.5% 이상 CO2 배출량의 결과를초래합니다. 기준의 경우, 가동시간동안 증가되는 압축기로부터의 추가되는 CO2의 배출량은 제조, 사용 단계 그리고 HFC로 발포된 경질 우레탄 폼 단열재의 수명동안 CO2 배출량은 훨씬 낮습니다.
[시클로펜탄시스템에 의한 경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드) 생산]
냉장 차량의 적용에서 그 사례는 아래와 같이 나타납니다.
➀ 심지어 두께가 엄격하게 제한된 경우, 하이드로카본의 대안은 수명동안 발포제의 사실상 회수 없는 냉장차량에서 경질 우레탄 폼이 현재 폐기 조건에서 남아있으면 HFC 발포제로 만든 단열재보다 더 나은 온실가스 밸런스를 가지고 있습니다.
➁ 실험한 냉동 트레일러의 온실가스 균형은 기본적으로 펜탄(pentane) 발포제에 대한 호의를 가져옵니다. 그러나 이 장점은 단열재 이전과 비교하여 대조적으로 매우 작고, 냉각장치의 연동 작동 시간의 증가에따라 동일한 수준으로 감소될 수 있습니다. C-pentane 시스템의 훨씬 낮은 환경적 이점은 기술에 기초합니다.
이는 발포제의 CO2 상당한 배출 기여도와 비교하여 연소(연료)에 의한 CO2의 높은 중량의 결과입니다.연비의 중요한 역할은 비용 밸런스를 표현됩니다. 뿐만 아니라 기준의 경우, u-값 및 냉동시스템이 결과적으로 에너지 수요가 낮기 때문뿐만 아니라, 일반적으로 HFC 시스템의 작동비용은 낮습니다.
➂ 오랫동안 실시한 민감도분석은 현재 현실 조건을 기반으로 최종 수명에서 발포제의 총 손실을 포함하고,냉동시스템의 적절한 작동 시간을 가정하면 화물의 생태학적 장점은 시클로펜탄 (cyclopentane) 발포제는 경질 우레탄 폼에 남아 단열성능을 유지합니다.
➃ 냉각시스템에서 일반적으로 1500h/a보다 적게 작동하면, 온실가스 균형은 절대적 또는 상대적인 측면모두에서 C-pentane이 유리합니다. 작동시간이 3,000시간으로 두 배가되면 추가 적인 지구온난화 HFC배출은 상대적 또는 절대적인 측면에서 떨어지지만, 후자의 수준은 떨어지지 않습니다. 동일한 수준의작동은 거의 연속적인 경우에만 달성할 수 있습니다.
➄ 냉각시스템은 디젤 엔진으로 작동되는 경우에만, 즉 정지시간에 전력을 사용하지 않는 경우 연소 증가로CO2 배출합니다. 이것은 기후와 관련하여 HFC 발포제는 총 온실가스 균형에 더 낮은 가중치를 줍니다.이것은 C-pentane의 장점은 완전히 손실되지 않고–그렇지 않으면 변경되지 않는 경계 조건에서–좁아지는 것을 의미합니다.
➅ 심지어 2.5~5%의 HFC 발포제 경질 우레탄 폼 냉동차량의 u-값에 가상의 개선(감소)를 주고 펜탄(pentane)과 비교해도, 펜탄의 선택은 여전히 적은 총 합량의 CO2를 배출할 것입니다. 냉동시스템에서 18년에 걸쳐 5,000시간 이상 작동된 경우에도 이 두 가지 선택은 동일할 것입니다.
➆ HFC 발포제 경질 우레탄 폼과 비교하여 펜탄(pentane) 발포제의 단열시스템은 환경 이익만 감소하고수명동안 냉동 차량의 현재 폐기 조건이 변경될 경우 무시될 것입니다.
경질 우레탄 폼 단열재 폐기가 독일에서 근본적으로 개선된다는 것을 가정한다면 HFC 발포제와 펜탄(pentane)발포 경질 우레탄 폼의 온실가스 균형은 상당히 변경됩니다. 경질 우레탄 폼 70%를 분해하여 폐기할 수있다면 (즉 냉장 구획을 해체할 때 나머지 발포제 30% 손실), CO2 배출량은 2,700시간동안 냉각장치의 연간작동시간과 동일하게 될 것이고, 값이 높은 것처럼 보일 수 있지만 완전히 비현실적은 아닙니다.
[경질 우레탄 폼 단열재 생산을 위한 시클로펜탄 장치와 메타링펌프]
[시클로펜타시스템과 경질 우레탄 폼 단열재 생산 발포]
4) 결론
그것은 다음과 같이 설명할 수 있습니다.
➀ 펜탄(pentane)으로 발포한 경질 우레탄 폼 펜탄시스템(pentane system)의 높은 에너지소비는 HFC의높은 GWP(지구온난화지수)보다 더 많이 감쇄되기 때문에 HFC-365mfc를 사용한 제품보다 더 나은온실가스 균형을 가집니다.
➁ 경질 우레탄 폼 발포폼(소각, 분리, 재료 재활용)에 대한 향후 폐기처리의 특별한 방법이고, 결과적으로경질 우레탄 폼 발포제의 배출은 분석 결과에 대해 가장 중요합니다.
문제는 이 자료의 두 경우 분석 결과는 다른 관련된 적용에 전달될 수 있는지에 발생합니다. HFCs(-134a,-245fa 그리고 365mfc)는 경질 우레탄 폼의 생산을 위한 다음 공정에 잠재적으로 사용됩니다.
㉠ 경질 우레탄 폼 단열재 샌드위치패널–연속생산
㉡ 경질 우레탄 폼 단열재 샌드위치패널–단속생산
㉢ 경질 우레탄 폼–블록 폼
㉣ 우레탄–스프레이 폼
㉤ 우레탄–주입 폼
지붕 단열 패널은 연속적인 공정에서 생산되고, 반면 냉동차량의 샌드위치패널(조립식판넬)은 불연속 공정에서 생산됩니다. 스프레이 폼과 주입 폼은 최종사용자가 현장에서 작업하기 때문에(예를 들면 건축현장)그것은 필연적으로 가연성 발포제의 관점에서 엄격한 안전 요구사항을 준수해야합니다.이러한 적용에발포제로서 펜탄(pentane)의 사용에 의문을 갖는 반면, 이 부분의 결과는 경질 우레탄 폼 단열재 샌드위치패널(조립식판넬)과 블록 폼에 거의 모든 산업 생산 공정에 적용할 수 있습니다.
불연속적인 샌드위치패널(조립식판넬) 공정에서 펜탄(pentane)의 적용을 금지하는 것은 사실상 기술적으로반대가 없습니다. 경질 우레탄 폼의 적은 물량을 생산하는 기업에서 화재 및 폭발 방지에 추가적인 투자는시설 당 저렴한 발포제 사용을 위해 절약하여 비경제적인 작업을 하게 만드는 펜탄(pentane) 사용의 필요성은추가적인 투자에 비해 작습니다. 장기적으로 펜탄(pen-tane)과 같은 오존과 기후 친화적인 발포제는 모두환경 및 경제적인 측면에서 불소화된 물질 보다 지속 가능하고 효율적입니다.
[연속식 경질 우레탄 폼 단열재 샌드위치패널(조립식판넬) 생산 라인]
[시클로펜탄 발포제 사용과 경질 우레탄 폼 단열재생산을 위한 원액 분사방법]