Pompy ciepła to nowoczesne, ekologiczne urządzenia grzewcze, które umożliwiają efektywne wykorzystanie energii odnawialnej do ogrzewania domów i podgrzewania wody użytkowej. Jednym z elementów każdej pompy ciepła jest czynnik chłodniczy, który odgrywa fundamentalną rolę w procesie przekazywania ciepła. Czym jest czynnik chłodniczy, jaka jest jego rola w pompach ciepła i jakie są jego rodzaje?
Czym jest czynnik chłodniczy w pompach ciepła?
Czynnik chłodniczy to specjalna substancja chemiczna, która krąży w obiegu pompy ciepła, umożliwiając transfer ciepła z dolnego źródła ciepła do instalacji grzewczej wewnątrz budynku. Absorbuje on ciepło z otoczenia, czyli z powietrza, wody lub gruntu, a następnie przenosi je do wnętrza budynku. Krąży on w urządzeniu w zamkniętym obiegu, a w całym cyklu wymiany ciepła poddawany jest różnym procesom termodynamicznym.
Czym charakteryzują się czynniki chłodnicze w pompach ciepła? Przede wszystkim muszą mieć one doskonałe właściwości termodynamiczne, które pozwalają na uzyskanie wysokiego współczynnika COP, stanowiącego miarę efektywności urządzenia. Jako że pompy ciepła są uznawane za ekologiczne urządzenia grzewcze, istotny jest także potencjał wpływu na globalne ocieplenie (GWP), który powinien mieć możliwie najniższy poziom. Oprócz tego powinny one się charakteryzować się niską temperaturą wrzenia – im niższa tym skuteczniej i szybciej rozprowadzane będzie ciepło, a także być bezpieczne w użytkowaniu. Ważna jest także dostępność czynnika chłodniczego, dzięki czemu jego serwisowanie będzie łatwe i tanie.
Czynniki chłodnicze w pompach ciepła – rodzaje
W pompach ciepła najczęściej stosowane są czynniki wodoro-fluoro-węglowodorowe, czyli tzw. F-Gazy (fluorowane gazy cieplarniane). Najpopularniejsze czynniki chłodnicze tego typu to R410A, R32 , R134A. Ponadto coraz powszechniej stosowane są czynniki naturalne, w tym przede wszystkim R290 – propan, które zmniejszają negatywne skutki emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, a także posiadają doskonałe właściwości termodynamiczne. Czym różnią się wymienione czynniki chłodnicze pomiędzy sobą?
- R134A – często stosowany klimatyzacjach, choć znajduje również zastosowanie w pompach ciepła, cechuje się dobrymi właściwościami termodynamicznymi.
- R410A – składa się częściowo z czynnika R32, dzięki czemu wyróżnia go wysoka wydajność energetyczna i niski potencjał tworzenia dziury ozonowej, dlatego jest często używany w nowoczesnych systemach grzewczych.
- R32 – nowszy czynnik o niższym potencjale globalnego ocieplenia (GWP) w porównaniu do R410A. Jest coraz powszechniej stosowany w pompach ciepła, gdyż jest tańszy, posiada lepsze właściwości termodynamiczne, a przy tym jest bardziej ekologiczny.
- R290 (propan) – naturalny czynnik chłodniczy o bardzo niskim GWP. Nie jest on objęty obostrzeniami wynikającymi z ustawy F-gazowej. Pompy ciepła, w których obiegu krąży propan, nie muszą być także rejestrowane w Centralnym Rejestrze Operatorów i nie wymagają regularnych przeglądów. Często stosowany jest w urządzeniach, jakimi są wysokotemperaturowe pompy ciepła.
Czynnik chłodniczy w pompie ciepła – podstawy prawne
W pompach ciepła stosuje się czynniki chłodnicze zawierające gazy fluorowane, zwane także F-Gazami. Są to substancje chemiczne, które zawierają fluor i posiadające negatywny wpływ na środowisko naturalne. Aby ograniczyć ich szkodliwe działanie na naszą planetę, wprowadzono wiele regulacji prawnych w zakresie ich stosowania, takich jak Rozporządzenie o F-Gazach Parlamentu Europejskiego i Rady Europejskiej z 2014 roku, a także ustawa o substancjach zubożających warstwę ozonową oraz o niektórych fluorowanych gazach cieplarnianych z 2015 roku, znana także jako ustawa F-gazowa. Wprowadziła ona zakaz produkcji urządzeń, w których czynnik chłodniczy posiada GWP równe bądź wyższe niż 2500. W 2025 roku wartość ta zostanie obniżona do 750, w związku z czym zakazane zostanie produkowanie pomp ciepła z czynnikiem chłodniczym R410A.
Wybór odpowiedniego czynnika chłodniczego
Zakup pompy ciepła oznacza konieczność zapoznania się z wieloma aspektami, które wpływają na jej pracę, efektywność, ekologiczność oraz późniejszą konserwację. Jednym z parametrów, na jakie warto zwrócić uwagę, jest zastosowany czynnik chłodniczy. Znaczenie mają:
- Wydajność energetyczna – czynnik chłodniczy w pompie ciepła powinien zapewniać wysoką efektywność energetyczną, co przełoży się na niższe koszty eksploatacji systemu.
- Ekologia – warto wybierać czynniki o niskim potencjale globalnego ocieplenia (GWP) i niskim potencjale niszczenia warstwy ozonowej (ODP), aby zminimalizować negatywny wpływ urządzenia na środowisko.
- Bezpieczeństwo – niektóre czynniki chłodnicze mogą być łatwo palne lub toksyczne, dlatego ważne jest, aby stosować je zgodnie z odpowiednimi normami i przepisami bezpieczeństwa.
Warto również wiedzieć, że zastosowanie konkretnego czynnika chłodniczego w pompie ciepła będzie zależeć m.in. od wymaganej temperatury zasilania wody grzewczej. W przypadku pomp ciepła wysokotemperaturowych, które wytwarzają wodę grzewczą o temperaturze zasilania powyżej 60 stopni Celsjusza, konieczne będzie zastosowanie innego rodzaju czynników chłodniczych niż w przypadku pomp ciepła niskotemperaturowych. Dla wysokotemperaturowych urządzeń sprawdzi się idealnie propan – R290, który posiada bardzo dobre właściwości termodynamiczne i pozwala na uzyskanie wysokich temperatur pracy pompy ciepła.
Konserwacja i kontrola czynnika chłodniczego
Regularna konserwacja i kontrola stanu czynnika chłodniczego są przede wszystkim niezbędne do zapewnienia optymalnego działania pompy ciepła. Utrata czynnika chłodniczego lub jego degradacja mogą prowadzić do spadku efektywności systemu i wyższych kosztów eksploatacji, dlatego warto regularnie sprawdzać szczelność instalacji oraz stan samego czynnika. To jednak nie wszystko! W przypadku pomp ciepła, które zawierają czynniki chłodnicze z grupy F-gazów wymagają regularnych kontroli szczelności przeprowadzanych przez certyfikowanych specjalistów ze względu na obowiązujące przepisy prawne. W przypadku:
- pomp ciepła monoblok, czyli hermetycznie zamkniętych, przegląd wymagany jest co roku, o ile pompa ciepła zawiera co najmniej 10 ton ekwiwalentu CO2 (w przypadku pomp ciepła montowanych na użytek domowy takie wartości zazwyczaj nie są osiągane, w efekcie czego kontrole nie są wymagane),
- pomp ciepła typu split – przegląd wymagany co roku, jeśli urządzenie zawiera co najmniej 5 ton ekwiwalentu CO2.
Czynnik chłodniczy w pompie ciepła – podsumowanie
Wybór odpowiedniego czynnika chłodniczego, jego właściwa konserwacja oraz przestrzeganie norm bezpieczeństwa mają bezpośredni wpływ na efektywność, ekologiczność i trwałość systemu grzewczego. Inwestując w pompę ciepła, warto zwrócić uwagę na specyfikacje techniczne i zalecenia producenta dotyczące czynnika chłodniczego, aby zapewnić sobie komfort i oszczędności przez wiele lat. Nie wiesz, na jaką pompę ciepła się zdecydować? Pomożemy Ci podjąć decyzję – skontaktuj się z nami!
