Chladiva v tepelných čerpadlech
Co byste měli zvážit
Tepelná čerpadla jsou oblíbená především proto, že jsou šetrná k životnímu prostředí. Tento článek vysvětluje, jakou roli hraje chladivo a na co je třeba si dát při nákupu pozor.
Co přesně je chladivo?
Norma DIN EN 378-1 definuje chladivo jako kapalinu používanou k přenosu tepla v chladicím systému. Teplo se absorbuje při nízkých teplotách a nízkých tlacích a uvolňuje při vyšších teplotách a vyšších tlacích. Fyzikální stav chladiva se během tohoto procesu mění z kapaliny na plyn a zpět.
Pojmy chladivo a chladicí kapalina se běžně používají jako synonyma. Z technického hlediska to však není správné. Tepelné čerpadlo nemůže fungovat bez chladiva a běžné chladivo k tomuto účelu nestačí.
Rozdíly jsou následující:
- Chladivo odvádí teplo, i když je teplota okolí vyšší než teplota chlazeného objektu. Používá se například v chladničkách.
- Na druhou stranu chladicí kapalina může odvádět teplo z objektu pouze tehdy, když je teplota okolí nižší než teplota objektu. Například chladicí kapalina ohřátá motorem automobilu uvolňuje teplo do chladnějšího prostředí.
Aktivní chlazení v aplikacích, které vytvářejí teploty nižší než teplota okolí, vyžaduje použití chladiva. Ty se používají například v průmyslových aplikacích, chladničkách, mrazničkách nebo klimatizačních systémech automobilů. V těchto případech musí být teplota v interiéru vždy nižší než teplota okolního vzduchu.
Tepelná čerpadla fungují na stejném principu, ale v opačném pořadí. Odebírají teplo z okolního prostředí a dodávají ho do budovy (nebo topného systému). V závislosti na typu tepelného čerpadla může být chladicí okruh instalován buď samostatně, nebo integrován do spotřebiče. Například monoblokové tepelné čerpadlo vzduch-voda WOLF CHA využívá druhé z uvedených uspořádání.
Vlastnosti chladiva
Chladiva mohou mít různé vlastnosti v závislosti na oblasti použití. Všechny však mají některé společné vlastnosti. V podstatě všechna chladiva mají následující fyzikální vlastnosti:
Obecné vlastnosti
Nízký bod varu.
Extrémně stabilní chemická struktura.
Kondenzuje za nízkého tlaku.
Vysoký koeficient účinnosti.
Nízký objem par.
Přehled typů chladiv
Liší se v závislosti na použití a typu chladiva:
- HFC - fluorované uhlovodíky (bez chlóru)
- PFC - halogenované fluorované uhlovodíky (bez chlóru)
- HFO - halogenované fluorové olefiny.
- Přírodní chladiva (např. propan)
- CFC - chlorfluoruhlovodíky (nyní zakázané)
- HCFC - halogenované chlorfluoruhlovodíky (nyní zakázané)
Některé typy chladiv (například známé freony) jsou nyní zakázány, protože při úniku do životního prostředí poškozují ozónovou vrstvu atmosféry.
Chladiva používaná v tepelných čerpadlech
V současné době se standardně používají fluorované uhlovodíky, jako jsou HFC a PFC. Tato chladiva se používají ve většině tepelných čerpadel a běžně se používají také v klimatizačních systémech v budovách a vozidlech pod názvy jako R134a.
V budoucnu se bude zvyšovat podíl používaných přírodních chladiv (jako je propan (R290), čpavek nebo CO2). Cílem je snížit nebezpečí, které představují fluorovaná chladiva potenciálně poškozující klima. Zejména R290 je považován za životaschopnou alternativu chladiv pro tepelná čerpadla. Toto chladivo je kompatibilní s vysokými výstupními teplotami vody, má velmi nízký potenciál globálního oteplování (GWP) a je levné.
GWP popisuje relativní potenciál globálního oteplování chladiv ve srovnání s CO2. Chladivové okruhy jsou obvykle vzduchotěsné a během průměrné životnosti topného systému je není třeba otevírat. Pokud se však chladiva, jako jsou HFC nebo PFC, uvolňují do životního prostředí netěsnostmi nebo při likvidaci starých systémů, jsou tisíckrát škodlivější pro klima než CO2. Proto je nezbytné věnovat pozornost také hodnotě GWP.
V úvahu je třeba vzít také technické aspekty související s oblastí použití. Například ne vždy je možné jednoduše přejít na přírodní alternativy, například v případech, kdy chladivo musí být nehořlavé. Právním základem pro zacházení s chladivy v tepelných čerpadlech a dalších systémech je nařízení o F-plynech. Nařízení se vztahuje na následující aspekty:
- Snížení objemu prodeje částečně fluorovaných uhlovodíků (PFC) na 20 % výchozího stavu v roce 2015 (do roku 2030).
- Zákaz, pokud by bylo technicky možné použít alternativy šetrné ke klimatu.
- Rozsáhlá nařízení o zkouškách těsnosti chladicích okruhů, označování a likvidaci chladiv.
Nároky na údržbu jsou nízké
Topné systémy je třeba udržovat a kontrolovat, aby fungovaly bezchybně. Nařízení o F-plynech však uvádí, že každoroční zkoušky těsnosti tepelných čerpadel jsou ze zákona vyžadovány pouze u systémů obsahujících více než 5 tun ekvivalentu CO2 jako chladiva. U hermeticky uzavřených systémů se limit zvyšuje dokonce na 10 tun.
Rodinný dům tohoto limitu zpravidla nikdy nedosáhne. V důsledku toho není předepsána žádná údržba. Pokud používáte monoblokové tepelné čerpadlo, jako je například WOLF CHA, je celý okruh chladiva integrován do spotřebiče. Přesto bychom obecně doporučovali nechat celý topný systém v pravidelných intervalech odborně zkontrolovat, zejména proto, že náklady jsou přiměřené.
Najděte si svého odborníka!
Najděte ve svém okolí kompetentní instalatéry systémů WOLF.
Tepelná čerpadla nemohou fungovat bez chladiva
Princip činnosti tepelného čerpadla bezpodmínečně vyžaduje použití vhodného chladiva. Kromě technické vhodnosti však musíme brát v úvahu i případný škodlivý vliv na klima. Vzhledem k tomu, že podíl fluorovaných uhlovodíků v chladivech pro tepelná čerpadla má být do roku 2030 snížen o pětinu, měli by se majitelé domů začít poohlížet po alternativách vhodných pro budoucnost již dnes.
Monoblok WOLF CHA je výkonné tepelné čerpadlo, které využívá chladivo šetrné k životnímu prostředí a je již dostupné na trhu. Vyžaduje také velmi malou údržbu a pracuje s velkou účinností. Před rozhodnutím byste však vždy měli využít individuální konzultace.
Váš kontakt pro každý případ
Potřebujete pomoci s výběrem správného produktu nebo si nevíte rady s produktem, který již vlastníte? Jsme tu pro vás. Kontaktujte nás a naši odborníci vám rádi pomohou.
