Czynnik chłodniczy w pompie ciepła – za co odpowiada?

Czynnik chłodniczy w pompie ciepła odpowiada za sam początek procesu pobierania energii cieplnej z otoczenia, dlatego warto zaznajomić się z jego rodzajami i sposobami działania. Czynnik chłodniczy leży również w obszarze zainteresowań producentów pomp ciepła, którzy są zobowiązani, by dotrzymać odpowiednich norm dotyczących składu czynników chłodniczych. Analiza omawianego przez nas tematu dotyczy również zagadnienia, jakim jest efekt cieplarniany, który mogą wzmagać czynniki starszego typu, które nie są już wprowadzane do obiegu, a są zastępowane nowymi.

Poszerz swoją wiedzę i przeczytaj nasz artykuł blogowy, w którym dowiesz się o funkcjach i rodzajach, na jakie dzielą się zasobniki CWU do pompy ciepła.

Czynnik chłodniczy – gdzie się znajduje?

Czynnik chłodniczy musi znaleźć się w każdej pompie ciepła. Dzięki niemu, urządzenie może pobierać energię ze źródeł odnawialnych: powietrza, gruntu lub wody. W przypadku powietrznych pomp ciepła wentylator odpowiada za doprowadzenie powietrza do układu z czynnikiem chłodniczym, który przechwytuje energię cieplną, która zostaje skumulowana na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej.

Czynniki chłodnicze w pompach gruntowych

W przypadku instalacji gruntowych, w ziemi rozmieszcza się rury z wodą z glikolem, która odbiera ciepło z gruntu i przekazuje do parownika znajdującego się w pompie ciepła. Tam ciepło pozyskane przez mieszaninę wody z glikolem zostaje przekazane do czynnika chłodniczego, który zostaje sprężony i paruje. Analogicznie do powietrznych pomp ciepła, w skraplaczu czynnik oddaje ciepło do wody w układzie ogrzewania. 

Instalacja pompy ciepła typu gruntowego posiada dwie możliwości pobierania ciepła – poprzez kolektor pionowy i poziomy. Różnica pomiędzy kolektorem pionowym i poziomym jest znacząca. W przypadku kolektorów rozmieszczonych poziomo umieszcza się je na głębokości ok. 1,5 metra pod powierzchnią ziemi na obszarze np. 15 x 15 metrów. W przypadku kolektorów pionowych, ciepło z gruntu pozyskuje się ze znacznej głębokości, nawet ponad 100 metrów pod ziemią. Wykonanie tego typu instalacji jest trudniejsze, ale dzięki niemu pompa ciepła może funkcjonować efektywniej.

Czynnik chłodniczy w pompach ciepła – wodna pompa ciepła

Czynniki chłodnicze w pompach wodnych odbierają ciepło z wód ze studni głębinowych. Pozyskiwanie z nich ciepła polega na przepompowaniu wody ze studni czerpnej do instalacji pompy ciepła, w której przepływa czynnik roboczy. Pozyskiwanie ciepła z wody może odbywać się również z wykorzystaniem przydomowego zbiornika wodnego, na którego dnie rozmieszcza się przewody z czynnikiem chłodniczym.

Czynnik chłodniczy w pompach ciepła - kluczowy element w wymianie ciepła
Zewnętrzna jednostka powietrznej pompy ciepła – wentylatory dostarczające powietrze do instalacji

Czynniki chłodnicze w pompach ciepła – jakie stosowane są najczęściej?

W instalacjach pomp ciepła wciąż często znajdują się czynniki wodoro-fluoro-węglowodorowe, czyli tzw. F-Gazy (fluorowane gazy cieplarniane). Wśród najpopularniejszych tego typu czynników chłodniczych znajdują się takie jak: R410A, R407C, R134A, czy alternatywne dla nich jak np. R32, R1234ZE. Oprócz gazów fluorowanych coraz częściej stosuje się czynniki naturalne takie jak np. R290 (propan). Naturalne czynniki chłodnicze będą miały w przyszłości coraz większe znaczenie z uwagi na ograniczanie efektu cieplarnianego i negatywnych skutków, jakie niesie za sobą dwutlenek węgla i jego nadmierna emisja. Nowo wchodzące na rynek czynniki naturalne również mają doskonałe właściwości termodynamiczne, co jeszcze bardziej zwiększa ich wartość.

Czynnik chłodniczy i jego zróżnicowane cechy

Czynniki chłodnicze występują pod dwoma postaciami: ciekłej i gazowej. Rozróżnienie czynników chłodniczych występuje również ze względu na obiekt, w którym zostanie zastosowany czynnik chłodniczy – mają one zastosowanie zarówno w przypadku pomp ciepła, jak i klimatyzacji. Substancje dzielą się również na czynniki niepalne i palne. Dobór odpowiedniego czynnika chłodniczego przeprowadza się również z uwagi na rodzaj pompy. Wysokotemperaturowe pompy ciepła, które mogą produkować wodę grzewczą o temperaturze zasilania 65 stopni Celsjusza. Będą one wymagały czynników, które pozwolą na pracę w wyższej temperaturze. Takim czynnikiem często jest np. R290.

Czynnik chłodniczy – podstawy prawne

Czynniki chłodnicze w pompach ciepła mogą mieć negatywny wpływ na środowisko z uwagi na występowanie w nich gazów fluorowanych. Gazy fluorowane, zwane również F-Gazami, to substancje zawierające w sobie fluor oraz odznaczające się wysokim wpływem na środowisko. Są to jedyne gazy cieplarniane objęte Protokołem z Kioto – traktatem międzynarodowym z 1997 roku, który dotyczył globalnych zmian klimatu, w tym również gazów cieplarnianych wytwarzanych przez człowieka.

W celu ograniczenia negatywnych konsekwencji środowiskowych wprowadzono szereg regulacji prawnych takich jak np. Rozporządzenie o F-Gazach Parlamentu Europejskiego i Rady Europejskiej z 2014 roku. Konsekwencją tego była ustawa o substancjach zubożających warstwę ozonową oraz o niektórych fluorowanych gazach cieplarnianych z roku 2015.

Zapisy ustawy

Wprowadzenie rozporządzenia i ustawy miało na celu zapobieganie emisji fluorowanych gazów cieplarnianych. Ustawa dotyczyła głównie urządzeń chłodniczych, klimatyzacyjnych, pomp ciepła, urządzeń ochrony przeciwpożarowej oraz agregatów chłodniczych. Celem zmian prawnych było również ograniczenie wprowadzania na rynek szkodliwych czynników zawierających gazy fluorowane oraz dwutlenek węgla. Zmiany te miały na celu ograniczenie dalszego postępu efektu cieplarnianego.

Czynniki chłodnicze stosowane w pompach ciepła

Pompy ciepła mogą opierać się o różne czynniki chłodnicze. Na rynku funkcjonuje obecnie kilka rodzajów czynników, które różnią się swoim składem, jak również wpływem na efekt cieplarniany, a więc niszczenie środowiska i warstwy ozonowej. Czynniki chłodnicze w starszych urządzeniach mogą znacząco różnić się od tych wprowadzanych obecnie. Oto kilka przykładów.

R410A

Czynnik R410A składa się częściowo z czynnika R32, którego cechą są m.in. dobre właściwości energetyczne oraz niska szkodliwość środowiskowa. Drugim elementem, z którego składa się R410A to R125, którego własności energetyczne są znacznie gorsze. R125 cechuje się również wysoką szkodliwością środowiskową, którą potwierdza wysoki współczynnik GWP (Global Warming Potential). Z uwagi na wysoką szkodliwość środowiskową, czynnik ten nie jest już wprowadzany do obiegu.

R32

Czynnikiem, który coraz częściej zastępuje R410A jest R32, który jest również jego składnikiem. Czynnik ten jest tańszy, efektywniejszy i bardziej ekologiczny. Kwestie środowiskowe przemawiają za jego wdrażaniem do nowych instalacji – R32 cechuje się niskim współczynnikiem GWP. Właśnie dlatego zastępowanie czynnika chłodniczego R410A nowym R32 jest zasadnym posunięciem.

R134A

Czynnik ten jest czynnikiem jednorodnym, który występuje jako gaz pod ciśnieniem. Swoje zastosowanie znajduje najczęściej w klimatyzacjach, ale jest stosowany również w przypadku pomp ciepła. Czynnik ten mieści się w regulacjach prawnych dot. zubożenia warstwy ozonowej. Obecnie często stosuje się go w powietrznych pompach ciepła do ogrzewania CWU.

Sprawdź nowy kalkulator pomp ciepła dostępny na stronie Heatergo!

Znaczenie czynników chłodniczych – podsumowanie

Instalując pompę ciepła warto dowiedzieć się więcej o jej działaniu, a więc również o czynnikach chłodniczych, które stanowią bazę do pozyskiwania ciepła na potrzeby ogrzewania pompą ciepła. Sam montaż pompy ciepła nie wymaga wiedzy na temat czynników mających znaleźć się w instalacji. Wszystkim zajmują się nasi wykwalifikowani specjaliści. Sprawdź naszą ofertę na pompy ciepła – Poznań i okolice to miejsca, w których działamy.

W ostatnich latach rynek czynników chłodniczych znacząco się zmienił. Powstałe regulacje prawne nałożone przez UE spowodowały konieczność wyłączenia wprowadzania na rynek niektórych czynników chłodniczych, które wykazywały znaczną szkodliwość środowiskową. Nie spowodowało to jednak wzrostów cen – stare czynniki zastępują nowe, które mogą być zarówno tańsze, jak i efektywniejsze.

Dowiedz się więcej o najważniejszych komponentach pomp ciepła. Przeczytaj nasz najnowszy wpis i dowiedz się co to jest i czemu służy sprężarka do pompy ciepła.

Przeczytaj również

Jaka moc pompy ciepła do domu 120m2? Moc pompy ciepła a metraż

Pytanie, jaka moc pompy ciepła do domu 120m2, 150m2 lub 200m2 będzie odpowiednia zadaje sobie wiel(...)

Pompa ciepła w starym domu – czy może być efektywna?

Pompa ciepła w starym domu często może być kojarzona jako nieefektywne źródło ciepła, z uwag(...)

Żywotność pompy ciepła – ile lat działa pompa ciepła?

Żywotność pompy ciepła to jeden z kluczowych tematów dla osób, które stawiają na odnawialne (...)

Dopasuj swój idealny system ogrzewania domu