Convertion of a geothermal power plant : Alternate refrigerant to R134a

I Kraftringens geotermianläggning cirkulerar köldmediet R134a som är en fluorerande växthusgas med relativt hög GWP (Global Warming Potential). När den nya F-gasförordningen trädde i kraft 2015 resulterade det i att priserna ökade markant på de köldmedierna med hög GWP. Kraftringen vill därför undersöka vilka konverteringsalternativ det finns till R134a, dels för att minska på kostnaderna men också för att minimera verksamhetens klimatpåverkan. Olika köldmedier har jämförts med avseende på hur de påverkar anläggningens prestanda. Det har också undersökts vilka köldmedier som ligger inom rätt tryck med hänsyn till vad kompressorn och anläggningens rör är konstruerade för. Undersökningen har gjorts genom teoretiska beräkningar som är grundade på uppmätta värden från när värmepumparna går på maximal belastning. Vid urvalet av köldmedier har det utgåtts från samma förångningstemperatur och kondenseringstemperatur som vid mätningen. I undersökningen fann vi två köldmedier, R152a och R450A, som skulle fungera som konverteringsalternativ i avseende att de ligger inom rätt tryck och temperatur. Båda alternativen har lägre GWP och en högre värmefaktor än nuvarande köldmediet R134a. Dock är R152a brandfarligt och har högre säkerhetsklass än de två andra medierna.In the geothermal plant of 'Kraftringen' the refrigerant R134a, which is a fluorescent greenhouse gas with relatively high GWP (Global Warming Potential), circulates. When the new F-Gas regulation was introduced in 2015, it resulted in a significant price increase for high-pressure GWP refrigerants. 'Kraftringen' therefore wants to investigate which conversion options there are for R134a, partly to reduce costs, but also to minimize the climate impact of the business. Different refrigerants have been compared with regard as to how they affect the plants performance. Moreover, it has been investigated which refrigerants are in the correct pressure range with regard to what the plants compressor and pipes are designed for. The survey has been done by performing theoretical calculations based on measured values from when the heat pumps operate at maximum load. In the refrigerant selection process, the same evaporation and condensation temperature as during the measuring was used. In the study we found two refrigerants, R152a and R450A, which would serve as conversion options in terms of them being in the correct pressure and temperature range. Both options have lower GWP and a higher heat factor than the current refrigerant R134a. However, R152a is flammable and has a higher degree of safety than the other two refrigerants