Chladivo v tepelných čerpadlách
Čo je potrebné zvážiť
Záujem o tepelné čerpadlá sa z roka na rok neustále zvyšuje. V roku 2021 stúpol ich predaj o 28%. Tepelné čerpadlo je obľúbené najmä preto, že je šetrné k životnému prostrediu. V tomto článku je vysvetlené, akú úlohu zohráva chladivo a na čo si treba dať pozor pri kúpe.
Čo presne je chladivo?
Norma DIN EN 378-1 definuje chladivo ako kvapalinu používanú na prenos tepla v chladiacom systéme. Teplo sa absorbuje pri nízkych teplotách a nízkych tlakoch a uvoľňuje pri vyšších teplotách a vyšších tlakoch. Fyzikálny stav chladiva sa počas tohto procesu mení z kvapaliny na plyn a späť.
Pojmy chladivo a chladiaca kvapalina sa bežne používajú ako synonymá. Z technického hľadiska to však nie je správne. Tepelné čerpadlo nemôže fungovať bez chladiva a obyčajná chladiaca kvapalina na tento účel nestačí.
Rozdiely sú nasledovné:
- Chladivo odvádza teplo, aj keď je teplota okolia vyššia ako teplota chladeného objektu. Používa sa napríklad v chladničkách.
- Na druhej strane chladiaca kvapalina môže odvádzať teplo z objektu len vtedy, keď je teplota okolia nižšia ako teplota objektu. Napríklad chladiaca kvapalina ohrievaná motorom automobilu uvoľňuje teplo do chladnejšieho prostredia.
Aktívne chladenie v zariadeniach, ktoré vytvárajú teploty nižšie ako teplota okolia, si vyžaduje použitie chladiva. Používajú sa napríklad v priemyselných zariadeniach, chladničkách, mrazničkách alebo klimatizačných systémoch automobilov. V týchto prípadoch musí byť teplota v interiéri vždy nižšia ako teplota okolitého vzduchu.
Tepelné čerpadlá fungujú na rovnakom princípe, ale v opačnom poradí. Odoberajú teplo z prostredia a dodávajú ho do budovy (alebo vykurovacieho systému). V závislosti od typu tepelného čerpadla môže byť chladivový okruh inštalovaný buď samostatne, alebo integrovaný do spotrebiča. Napríklad monoblokové tepelné čerpadlo WOLF CHA vzduch-voda využíva druhú konfiguráciu.
Vlastnosti chladiva
Chladivá môžu mať rôzne vlastnosti v závislosti od oblasti použitia. Všetky však majú niektoré spoločné vlastnosti. V zásade majú všetky chladivá tieto fyzikálne vlastnosti:
Všeobecné vlastnosti
Nízky bod varu.
Mimoriadne stabilná chemická štruktúra.
Kondenzácia pri nízkom tlaku.
Vysoký koeficient účinnosti.
Nízky objem pár.
Prehľad typov chladív
Líšia sa v závislosti od aplikácie a typu chladiva:
- HFC - fluórované uhľovodíky (bez chlóru)
- PFC - halogénované fluórované uhľovodíky (bez chlóru)
- HFO - halogénované fluórové olefíny
- Prírodné chladivá (napríklad propán)
- CFC - chlórfluórované uhľovodíky (v súčasnosti zakázané)
- HCFC - halogénované chlórfluórované uhľovodíky (v súčasnosti zakázané)
Niektoré typy chladív (napríklad dobre známe CFC) sú v súčasnosti zakázané, pretože pri úniku do životného prostredia poškodzujú ozónovú vrstvu atmosféry.
Chladivá používané v tepelných čerpadlách
V súčasnosti sa štandardne používajú fluórované uhľovodíky ako HFC a PFC. Tieto chladivá sa používajú vo väčšine tepelných čerpadiel a bežne sa používajú aj v klimatizačných systémoch v budovách a vozidlách pod názvami ako R134a.
V budúcnosti sa bude zvyšovať podiel používaných prírodných chladív (ako je propán (R290), amoniak alebo CO2). Cieľom je znížiť nebezpečenstvo, ktoré predstavujú fluórované chladivá potenciálne poškodzujúce klímu. Najmä R290 sa považuje za životaschopnú alternatívu chladív pre tepelné čerpadlá. Toto chladivo je kompatibilné s vysokými teplotami výstupnej vody, má veľmi nízky potenciál globálneho otepľovania (GWP) a je lacné.
GWP opisuje relatívny potenciál globálneho otepľovania chladív v porovnaní s CO2. Chladiace okruhy sú zvyčajne vzduchotesné a počas priemernej životnosti vykurovacieho systému ich nie je potrebné otvárať. Ak sa však chladivá ako HFC alebo PFC uvoľnia do životného prostredia netesnosťami alebo pri likvidácii starých systémov, sú tisíckrát škodlivejšie pre klímu ako CO2. Preto je nevyhnutné venovať pozornosť aj hodnote GWP.
Je potrebné zohľadniť aj technické aspekty súvisiace s oblasťou použitia. Napríklad nie vždy je možné jednoducho prejsť na prírodné alternatívy, napríklad v prípadoch, keď chladivo musí byť nehorľavé. Právnym základom pre zaobchádzanie s chladivami v tepelných čerpadlách a iných systémoch je nariadenie o F-plynoch. Nariadenie sa vzťahuje na tieto aspekty:
- Zníženie objemu predaja čiastočne fluórovaných uhľovodíkov (PFC) na 20 % východiskovej hodnoty z roku 2015 (do roku 2030).
- Zákaz, ak by sa technicky mohli používať alternatívy šetrné ku klíme.
- Rozsiahle nariadenia o testovaní tesnosti chladiacich okruhov, označovaní a likvidácii chladív
Nároky na údržbu sú nízke
Vykurovacie systémy sa musia udržiavať a kontrolovať, aby fungovali bezchybne. V nariadení o F-plynoch sa však uvádza, že ročné skúšky tesnosti tepelných čerpadiel sa zo zákona vyžadujú len v prípade systémov, ktoré obsahujú viac ako 5 ton ekvivalentu CO2 ako chladiva. V prípade hermeticky uzavretých systémov sa limit zvyšuje dokonca na 10 ton.
Rodinný dom tento limit spravidla nikdy nedosiahne. V dôsledku toho nie je predpísaná žiadna údržba. Ak používate monoblokové tepelné čerpadlo, ako je napríklad WOLF CHA, celý okruh chladiva je integrovaný v zariadení. Napriek tomu by sme vo všeobecnosti odporúčali nechať celý vykurovací systém v pravidelných intervaloch odborne skontrolovať, najmä preto, že náklady sú prijateľné.
Nájdite si svojho odborníka!
Nájdite vo svojom okolí kompetentných partnerov pre inštaláciu systémov WOLF.
Tepelné čerpadlá nemôžu fungovať bez chladív
Princíp činnosti tepelného čerpadla si bezpodmienečne vyžaduje použitie vhodného chladiva. Musíme však brať do úvahy prípadný škodlivý vplyv na klímu, ako aj technickú vhodnosť. Vzhľadom na to, že podiel fluórovaných uhľovodíkov v chladivách tepelných čerpadiel sa má do roku 2030 znížiť o pätinu, majitelia domov by mali začať hľadať alternatívy vhodné do budúcnosti už dnes.
Monoblok WOLF CHA je výkonné tepelné čerpadlo, ktoré využíva ekologické chladivo a je už dostupné na trhu. Vyžaduje si tiež veľmi malú údržbu a pracuje s veľkou účinnosťou. Pred rozhodnutím by ste však vždy mali využiť individuálnu konzultáciu.
.
Najlepšie poradenstvo od WOLF-u
Ak hľadáte efektívne tepelné čerpadlo pre existujúcu budovu alebo novostavbu, je dobré si nechať poradiť. Správne dimenzovanie a dôkladné plánovanie sú rozhodujúce pre efektívne vykurovanie. Odborníci WOLF vám radi pomôžu.
