Ostatnio pisaliśmy o różnicach w budowie powietrznych pomp ciepła typu split i monoblok. Główna różnica między tymi urządzeniami polega na tym, że w przypadku SPLITÓW, pomiędzy jednostką wewnętrzną a zewnętrzną są poprowadzone przewody, którymi krąży czynnik chłodniczy. W przypadku MONOBLOKÓW czynnik chłodniczy krąży jedynie w jednostce zewnętrznej. W jaki sposób budowa urządzeń wpływa na wybór czynnika chłodniczego?

Czynniki chłodnicze

Pompy ciepła to urządzenia, które wykorzystują w większości zieloną energię, ale w ich sercu znajduje się czynnik, który nie jest całkowicie obojętny dla środowiska.

Na rynku pomp ciepła stosuje się bardzo różne czynniki chłodnicze. W dzisiejszych czasach, wszystkie stosowane czynniki chłodnicze, nie oddziałują negatywnie na warstwę ozonową, jednak wciąż mniej lub bardziej wpływają na efekt cieplarniany.

Ograniczenie efektu cieplarnianego

Jednym z celów Unii Europejskiej jest ograniczenie wpływu urządzeń grzewczych na efekt cieplarniany. W związku z tym, pod lupę zostały wzięte czynniki robocze, które pracują w pompach ciepła. Aby ograniczyć wprowadzanie na rynek czynników, które powodują efekt cieplarniany, producentom i eksporterom zostały przypisane tak zwane kontyngenty, czyli pozwolenia na wprowadzanie do obrotu czynników, które mają wpływ na efekt cieplarniany.

Od 2015 roku do 2030 roku zawartość kontyngentu dla producentów i eksporterów jest obniżana w siedmiu krokach, przy czym wartości procentowe zostały określone nie jako kilogramy wprowadzanych czynników chłodniczych, ale jako tzw. ekwiwalent dwutlenku węgla. Innymi słowy, im dany czynnik silniej wpływa na efekt cieplarniany, tym mniej można go wprowadzić na rynek. Z tego względu producenci chcąc powiększać cały czas rynek pomp ciepła muszą szukać rozwiązań, które w mniejszym stopniu wpływają na środowisko. Właśnie dlatego stosowane jeszcze niedawno czynniki takie jak R410A czy R407C, są aktualnie zastępowane czynnikami o dużo niższym wpływie na efekt cieplarniany.

Wpływ na efekt cieplarniany

Wpływ na efekt cieplarniany określa współczynnik GWP. Im jego wartość jest wyższa, tym większy wpływ na efekt cieplarniany. Przykładowo, R410A i R134A to czynniki o wysokim GWP odpowiednio 2088 i 1430, a R32, R452B i R1234ze to czynniki o niskim i znikomym GWP odpowiednio 675, 698 i 7. Propan, czyli R290 należy do grupy czynników naturalnych, ale i on charakteryzuje się GWP o znikomej wprawdzie wartości 3.

Nowe czynniki charakteryzujące się niskimi wartościami GWP ujawniają dodatkową cechę, a mianowicie są palne, łatwo bądź umiarkowanie-łatwopalne i muszą przez to spełniać określone normy bezpieczeństwa.

Kategorie czynników chłodniczych

Wciąż stosowany “stary” czynnik R410A należy do kategorii A1, jest więc czynnikiem mało toksycznym oraz niepalnym. Czynniki z tej grupy mają najmniejsze wymagania dotyczące pomieszczeń, w których będzie pracowało urządzenie. Czynniki “nowy” R32, który zastępuje w niektórych modelach czynnik R410A jest czynnikiem z grupy czynników niskotoksycznych, ale za to umiarkowanie łatwopalnych. Zgodnie z normą EN 378, w pomieszczeniu zamkniętym, dla którego nie będzie potrzeby określać dodatkowych środków bezpieczeństwa, maksymalna ilość czynnika zastosowanego w urządzeniu została ograniczona do 1,842 kg. Ograniczenie to wynika z konieczności zapewnienia bezpiecznego stężenia czynnika w pomieszczeniu w przypadku wydostania się przez nieszczelności. Granica napełnienia przekłada się na możliwą do uzyskania moc grzewczą urządzenia.

Niepalne czynniki takie jak R410A, czy R134a mogą być stosowane w pompach ciepła typu SPLIT w instalacjach o większym napełnieniu i w MONOBLOKACH zewnętrznych bez ograniczeń. Czynniki R32, R452B i R1234-ze mogą być stosowane w MONOBLOKACH bez ograniczeń, ale w SPLITACH tylko w urządzeniach o napełnieniu < 1,842 kg.

Naturalne czynniki chłodnicze

Na rynku rozwijane są również naturalne czynniki chłodnicze, na przykład propan. Jest to węglowodór, którego wpływ na efekt cieplarniany jest nieporównywalnie mniejszy od wcześniej wymienionych czynników. Dla zobrazowania: 1 kilogram propanu wypuszczony do atmosfery zachowuje się jak 3 kg dwutlenku węgla wypuszczonego do atmosfery w horyzoncie 100 lat. Propan jest za to czynnikiem łatwo palnym, a nawet wybuchowym. Dlatego zgodnie z normą EN 378 w pomieszczeniu zamkniętym jego ilość w urządzeniu nie może przekroczyć 152 g, co dosyć mocno zawęża możliwe do osiągnięcia moce grzewcze pomp ciepła.

Z tego względu pompy ciepła, w których czynnikiem chłodniczym jest propan są zazwyczaj urządzeniami zewnętrznymi w postaci MONOBLOKÓW, gdzie brak jest ograniczeń dotyczących napełnienia.

Uprawnienia instalatorów

W kontekście wykorzystywanych czynników znaczenie mają również uprawnienia, które musi posiadać instalator.

W przypadku SPLITÓW, instalację musi wykonać osoba wykwalifikowana z uprawnieniami personalnymi w zakresie f-gazów, dlatego że wykonuje połączenie układu chłodniczego, w którym będzie krążył czynnik chłodniczy. Z kolei firma, w której zatrudniony jest instalator musi posiadać odpowiednie uprawnienia przedsiębiorcy. W przypadku MONOBLOKÓW nie wykonuje się “instalacji” w rozumieniu rozporządzenia ponieważ układ chłodniczy jest hermetyczny. Z tego względu osoba wykonująca instalacje nie musi posiadać uprawnień f-gazowych.

Przy propanie jako czynniku chłodniczym nie zachodzi potrzeba ingerencji w układ chłodniczy, ale instalacja pompy ciepła na propan również wymaga odpowiednich kwalifikacji. Norma PN-EN 13313 określa kompetencje osób działających w dziedzinie chłodnictwa i pomp ciepła. Wkrótce zostanie poszerzona o czynniki palne. Przy samym montażu nie ma jednak żadnych wymagań.


Materiał został opracowany na podstawie drugiego webinaru z cyklu Webinarowa Środa: „Powietrzne pompy ciepła typu MONOBLOK – jak zabezpieczyć układ przed zamrożeniem?”, który prowadził Dawid Pantera – inżynier produktu w Viessmann Polska

Redakcja GLOBEnergia