Pri rozhodovaní o kúpe tepelného čerpadla zvyčajne venujeme pozornosť jeho parametrom. Nás zväčša zaujíma najmä vykurovací výkon zariadenia a cena, ktorú zaň musíme zaplatiť a málokedy sa zaujímame aj o iné vlastnosti tepelného čerpadla. Jedným z aspektov, ktorému je pri výbere tepelného čerpadla potrebné venovať pozornosť, je použitý chladiaci prostriedok v jeho konštrukcii. Pozrime sa bližšie na to, čo sa môže nachádzať vo vnútri čerpadla a aké sú v skutočnosti chladiace prostriedky označované symbolmi, ktoré bežnému spotrebiteľovi veľa nehovoria.
Čo sú to chladiace prostriedky?
Pod chladiacim prostriedkom, známym aj ako chladivo, rozumieme termodynamické médium, ktoré sa podieľa na výmene tepla v príslušnej chladiacej jednotke alebo tepelnom čerpadle. Princíp fungovania chladív je jednoduchý – privedením chladiva do varu pri nízkom tlaku a teplote v chladiacom systéme vyrobenom z medi toto chladivo odoberá vzniknuté teplo a následne ho uvoľňuje počas kondenzácie pri vyššom tlaku a vyššej teplote. Chladiace prostriedky sa začali používať v tridsiatych rokoch 19. storočia. Vtedy Jacob Perkins vynašiel chladiacu parnú kompresorovú jednotku, čím položil základy dnešného chladiarenstva.
Hoci ideálne chladivo by malo byť bezpečné pre ľudí a životné prostredie, nemalo by byť korozívne a malo by mať dobré termodynamické vlastnosti, zdá sa, že existuje len v našich predstavách. Vedcom sa zatiaľ nepodarilo nájsť takú látku, ktorá by spĺňala všetky tieto požiadavky. Napriek tomu sa stále testujú rôzne kombinácie a látky s cieľom nájsť chladivo, ktoré by sa čo najviac približovalo ideálu.
Chladiace prostriedky v tepelných čerpadlách
V súčasnosti sú na trhu tepelné čerpadlá vybavené rôznymi prevádzkovými médiami, ale za najobľúbenejšie možno považovať len niektoré z nich. K tým, ktoré sa vo veľkej miere používajú v riešeniach pre domácnosti, určite patria fluorované uhľovodíky alebo – inými slovami – fluorované skleníkové plyny. Medzi ne patria okrem iného:
- R410A – blízko azeotropná zmes chladív R32 (50%) a R125 (50%),
- R134a – tetrafluóroetán,
- R407C – nehorľavá zeotropná zmes chladív R32 (23%), R125 (25%) a R134A. Okrem uvedených sa čoraz častejšie stretávame s takými chladivami ako:
- R32 – difluormetán, populárne napríklad v klimatizáciách,
- R1234ze – trans-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, vyznačujúci sa nízkou hodnotou ukazovateľa GWP.
A prírodné chladiace prostriedky, o ktoré sa záujem neustále zvyšuje. Patrí medzi ne napríklad R290, teda propán a R744 – oxid uhličitý (CO2).
Má význam, aké chladivo použijeme?
Keďže tepelné čerpadlá a chladiace jednotky dostupné na trhu ponúkajú takú širokú škálu chladív, prirodzene sa vynára otázka, či je dôležité, aká látka sa nachádza v klimatizácii alebo tepelnom čerpadle. Ukazuje sa, že ide o zásadnú otázku. Všetky chladivá možno rozdeliť do rôznych skupín v závislosti od ich horľavosti alebo toxicity. V prípade horľavosti sa používa číselné označenie, kde 1 znamená nehorľavé látky, 2 znamená horľavé látky, 2L znamená stredne horľavé a 3 znamená vysoko horľavé alebo výbušné látky. Toxicita sa označuje písmenom A (nízka toxicita) alebo B (vysoká toxicita). Napríklad propán (R290) je horľavý, čo znamená, že výrobca musí prijať dodatočné bezpečnostné opatrenia pre používateľov zariadení s týmto typom média. Naproti tomu chladivá R410A a R134a patria do kategórie A1, teda vyznačujú sa tým, že sú nehorľavé a majú nízku toxicitu, vďaka čomu sú pre používateľa bezpečné. Práve tieto dva kľúčové aspekty sú dôležité pri navrhovaní zariadení, ktoré si vyžadujú použitie chladiaceho prostriedku.
