Při rozhodování o koupi tepelného čerpadla obvykle věnujeme pozornost jeho parametrům. Zatímco nás nejvíce zajímá topný výkon zařízení a jeho cena, málokdy nás zajímají další vlastnosti tepelného čerpadla. Jedním z užitečných aspektů při výběru tepelného čerpadla je chladivo používané v jeho plášti. Pojďme se blíže podívat na to, co je uvnitř tepelného čerpadla a o jaká chladiva (ukrytá pod záhadnými symboly) se vlastně jedná.
Co to jsou chladiva?
Chladivo, známé také jako chladicí médium, je termodynamické médium zapojené do procesu výměny tepla v části chladicího zařízení nebo tepelného čerpadla. Mechanismus skrývající se za chladivem je jednoduchý – přivedením média do bodu varu pod nízkým tlakem a při nízké teplotě v chladicím systému z mědi chladivo absorbuje vzniklé teplo a poté jej uvolňuje během zkapalňování pod vyšším tlakem a při vyšší teplotě. Počátky chladiv se datují do 30. let 20. století. Jacob Perkins tehdy vynalezl kompresorové chladicí zařízení poháněné pomocí páry, a položil tak základní kámen dnešního chladírenského průmyslu.
Ačkoli by dokonalé chladivo mělo být bezpečné pro lidi i životní prostředí, nemělo by být žíravé a také by mělo mít dobré termodynamické vlastnosti, existuje takové médium pouze v naší představivosti. Až dosud se vědcům nepodařilo objevit látku, která by byla schopna splnit všechny výše uvedené požadavky. Neustále jsou však testovány nové kombinace a sloučeniny ve snaze nalézt chladivo, které by bylo co nejblíže této představě dokonalosti.
Chladiva v tepelných čerpadlech
Zatímco v současné době existují na trhu tepelná čerpadla pracující s různými pracovními médii, několik z nich může být považováno za nejvíce oblíbené. Mezi ty, které se běžně používají v řešeních pro domácnost, zajisté patří fluorované uhlovodíky, označované také jako fluorované skleníkové plyny. Patří mezi ně:
- R410A – téměř azeotropní směs R32 (50 %) a R125 (50 %);
- R134a – takzvaný tetrafluorethan;
- R407C – nehořlavá, azeotropní směs R32 (23 %), R125 (25 %) a R134A. Kromě výše uvedeného jsou stále více oblíbená následující činidla:
- R32 – tj. difluormethan, oblíbený mimo jiné v klimatizačních zařízeních;
- R1234ze – trans-1,3,3,3-tetrafluor-1-propen s nízkou hodnotou GWP;
Jsou zde také přírodní média, kteří přitahují stále větší zájem. Mezi ty, které stojí za zmínku, patří R290, což je propan, a dále R744, což je oxid uhličitý (CO2).
Záleží na typu použitého chladiva?
Tato otázka se zdá přirozená – pokud tepelná čerpadla a chladicí zařízení dostupná na trhu nabízejí tak širokou škálu chladiv, záleží na tom, jaká látka je uvnitř klimatizačního zařízení nebo tepelného čerpadla? Ukazuje se, že se jedná o skutečně důležitou záležitost, kterou je třeba zvážit. Všechna chladiva lze rozdělit do specifických skupin na základě jejich hořlavosti nebo toxicity. Hořlavost látky se označuje číslicemi, kde 1 značí nehořlavé látky, 2 značí hořlavé látky, 2L značí středně hořlavé látky a 3 značí snadno hořlavé nebo výbušné látky. Toxicita se označuje písmenem A (nízká toxicita) nebo B (vysoká toxicita). Na základě toho je například propan (R290) hořlavým činidlem, což znamená, že výrobce je povinen dodržovat dodatečná bezpečnostní opatření pro uživatele zařízení pracujících s tímto činidlem. Naproti tomu R410A a R134a jsou chladiva patřící do skupiny A1, která jsou nehořlavá a mají nízkou toxicitu, takže jsou pro uživatele bezpečná. Tyto dva klíčové aspekty jsou důležité při navrhování zařízení, které vyžaduje použití chladiva.
