Czynniki chłodnicze w nowoczesnych pompach ciepła

Czynniki chłodnicze to serce każdej pompy ciepła. To właśnie one odpowiadają za przenoszenie energii cieplnej z jednego miejsca do drugiego. Ale jak dokładnie działają? I jak wybrać odpowiedni czynnik dla twojego urządzenia?

Działanie czynników chłodniczych

W pompach ciepła czynnik chłodniczy pełni kluczową rolę w procesie przenoszenia ciepła. Umożliwia „przechwytywanie” energii cieplnej z takich źródeł jak powietrze czy grunt i „przekazywanie” jej do systemu ogrzewania w domu. Mimo nazwy „chłodniczy” czynnik nie tylko chłodzi, ale również dostarcza ciepło, działając jako „przewodnik” energii. W skrócie, dzięki niemu pompa ciepła może ogrzewać w zimie i chłodzić w lecie, spełniając dwie funkcje w jednym urządzeniu.

Więcej o działaniu pompy ciepła pisaliśmy w artykule

• z czego składa się pompa ciepła typu powietrze-woda,
• pompa ciepła powietrze-woda

Wybór odpowiedniego czynnika

Wybór odpowiedniego czynnika chłodniczego to klucz do optymalnej pracy twojej pompy ciepła. Oto kilka kryteriów, które warto uwzględnić:

Wydajność energetyczna: Niektóre czynniki chłodnicze działają wydajniej w konkretnych temperaturach i ciśnieniach. Należy dopasować czynnik do specyfiki danej instalacji.

Wpływ na środowisko: Z uwagi na zagrożenia związane z efektem cieplarnianym, wybieraj czynniki o niskim potencjale tworzenia efektu cieplarnianego (GWP).

Bezpieczeństwo: Niektóre czynniki mogą być łatwopalne lub toksyczne, dlatego warto wybierać te, które są bezpieczne w użyciu.

Koszty: Ostateczny wybór może być również podyktowany ceną czynnika chłodniczego oraz kosztem jego eksploatacji.

Czynniki chłodnicze a regulacje UE

Czynniki chłodnicze są niezbędne do właściwego działania pomp ciepła, determinując ich skuteczność w przenoszeniu ciepła z otoczenia do systemów ogrzewania domów. Zgodnie z zasadami termodynamiki, umożliwiają efektywną transmisję energii cieplnej. Niemniej jednak, w przypadku wycieków, mogą stanowić zagrożenie dla planety, przyspieszając niszczenie warstwy ozonowej i nasilając problem globalnego ocieplenia. To spowodowało, że przemysł chłodniczy podlega ścisłym regulacjom, zwłaszcza w zakresie prawa unijnego. W odpowiedzi na te wyzwania Parlament Europejski wprowadził regulacje dotyczące f-gazów, które stopniowo ograniczają użycie pewnych syntetycznych czynników chłodniczych, takich jak R32 czy R410A, w nowych urządzeniach. W tym samym czasie Unia zachęca do stosowania czynników naturalnych, takich jak propan R290, które są mniej szkodliwe dla środowiska.

Warto zaznaczyć, że każdy czynnik chłodniczy jest neutralny dla środowiska i nie przyczynia się do efektu cieplarnianego, o ile nie przedostanie się na zewnątrz z pompy ciepła. Ryzyko negatywnego wpływu pojawia się jedynie podczas usterek. Gdy czynnik kończy swoją żywotność, powinien zostać poddany procesowi odzysku.

Przyjrzyjmy się propanowi

Propan, znany jako R290, staje się coraz bardziej popularny jako konkurencyjna alternatywa dla R32 i R410A w technologii pomp ciepła. Jego niewielki wpływ na środowisko potwierdza niski wskaźnik GWP, który wynosi jedynie 3 – o wiele niższy w porównaniu do innych czynników chłodniczych. Tak niski wskaźnik GWP sprawia, że propan jest bardziej ekologiczny. Co więcej, jego korzystne parametry termodynamiczne gwarantują wysoką sprawność energetyczną systemów, w których jest używany. Propan, będący substancją powszechnie dostępną i niekosztowną, przyciąga uwagę wielu firm.

Mimo wielu zalet istotne jest podkreślenie, że R290, podobnie jak R32, posiada właściwości łatwopalne. Przy prawidłowej instalacji i obsłudze ryzyko jest minimalne. Decyzja o skierowaniu uwagi na propan jest w dużej mierze odpowiedzią na unijne wytyczne, które kierują ku substancjom o mniejszym wpływie na klimat.

Co zrobić jeśli nie mogę wybrać propanu?

Zwróć uwagę na GWP w czynniku chłodniczym w Twojej pompie ciepła.

Współczynnik GWP (Global Warming Potential) to miara opisująca potencjał globalnego ocieplenia danego czynnika chłodniczego w porównaniu do dwutlenku węgla. Jest to narzędzie służące do oceny, jak dana substancja może przyczynić się do efektu cieplarnianego. Im wyższy jest wskaźnik GWP, tym większy negatywny wpływ substancja ma na klimat. Czynniki chłodnicze o wysokim GWP, takie jak niektóre HFC, są obecnie przedmiotem regulacji i ograniczeń na rzecz tych o niższym GWP, by minimalizować ich wpływ na środowisko. Wybór odpowiedniego czynnika chłodniczego z uwzględnieniem jego GWP jest kluczowy w dążeniu do bardziej zrównoważonej i ekologicznej technologii chłodniczej.

Przykładowe wskaźniki GWP w innych czynnikach

Czynnik chłodniczy R410A – jeden z najpopularniejszych czynników chłodniczych – GWP = 2088. Czynnik chłodniczy R32 – stosowany od lat w nowych modelach pomp ciepła – GWP = 675.

W 2025 roku planowane są restrykcje dotyczące użycia czynnika R410A w systemach, gdzie jego ilość przewyższa 3 kg. W przypadku domowych pomp ciepła, taka ilość czynnika jest rzadkością. Natomiast duże systemy przeznaczone dla branży komercyjnej lub przemysłowej, które korzystały z R410A, mogą stanąć przed wyzwaniem dostosowania się do tych zmian. Warto zaznaczyć, że te regulacje będą miały zastosowanie wyłącznie do nowych pomp ciepła oraz urządzeń klimatyzacyjnych.

Podsumowanie

Czynniki chłodnicze odgrywają kluczową rolę w działaniu pomp ciepła. Wybierając odpowiedni czynnik, możemy zwiększyć wydajność urządzenia, jednocześnie dbając o nasze środowisko.