Aká je budúcnosť chladív v tepelných čerpadlách?

Používanie chladív v tepelných čerpadlách prechádza výraznými zmenami v dôsledku trendu ekologizácie a sprísňovania legislatívy. Prečo sa menia predpisy? Ako sa darí zvyšovať používanie ekologických typov chladív na Slovensku? Aké legislatívne normy upravujú používanie chladív? Ako vyzerá súčasný trh s chladivami pre tepelné čerpadlá a ktoré sú najperspektívnejšie do budúcnosti?

Legislatívne predpisy určujú čoraz viac aj používanie chladív v elektrotechnických zariadeniach, vykurovaní, či chladení. “Kedysi sa používanie chladív riadilo iba technickými normami, hoci sa používali nebezpečné chladivá ako oxid siričitý, amoniak, metylchlorid, či oxid uhličitý."

"Teraz sú to už nariadenia, ktoré detailne popisujú používanie jednotlivých typov chladív,” predstavil legislatívny vývoj v tejto oblasti doc. Ing. Peter Tomlein, PhD., tajomník Slovenského zväzu pre chladenie, klimatizáciu a tepelné čerpadlá, na webinári Viessmann o tepelných čerpadlách.

Pokračujúca ekologizácia chladív

Cieľom tejto legislatívy je znížiť tzv. faktor globálneho otepľovania GWP pre všetky chladivá. Zatiaľ čo v roku 2015 predstavovala hodnota GWP v Európe v priemere 2000, v súčasnosti je to 900. Do roku 2030 by mala klesnúť na 400. Teda až päťnásobné zníženie v priebehu 15 rokov.

Obrázok č.1: Pokles priemerného GWP v rokoch 2015-2030

Zdroj: doc. Ing. Peter Tomlein, PhD.

Ako sa darí znižovať skleníkový potenciál chladív na Slovensku? “V porovnaní s rokom 2015 je to 42 % pokles, teda rýchlejšie ako vyžadovala európska legislatíva, stanovujúca cieľ na 38 %,” ozrejmuje docent Tomlein.

Na prvý pohľad môže pôsobiť paradoxne, že faktor GWP klesá, no zvyšuje sa celkové množstvo používaných chladív. Pre tepelné čerpadlá sa však nasadzujú stále ekologickejšie chladivá.

Dôležitý údaj z hľadiska predaja chladív je CO2 ekvivalent. Teda aj pri rastúcom množstve možno znižovať emisie CO2. “Napríklad nakúpime tonu dvoch rôznych chladív: R410A a R1234ze. Ak unikne kilogram R410A, do ovzdušia sa uvoľní 2888 ton CO2e. Ak unikne kilogram druhého chladiva, uvoľnia sa iba štyri tony CO2e, teda 500 krát menej.”

Kľúčovým legislatívnym predpisom pre chladivá je norma EN378, zahŕňajúca všetky oblasti – od životného prostredia až po bezpečnosť používania chladív. “Predstavuje akýsi šlabikár pre všetkých chladiarov,” objasňuje odborník. Norma rozdeľuje chladivá do rôznych skupín- podľa horľavosti 1-3, podľa toxicity A,B.

Súčasný trh s chladivami a budúcnosť

V súčasnosti najpoužívanejším chladivom v chladiacich okruhoch tepelných čerpadiel je R32. Jeho výhodou je pomerne vysoká energetická účinnosť. Druhým najpoužívanejším chladivom je R454B, vyznačujúce sa nižším faktorom GWP. Nasleduje R452B.

“Zatiaľ malú spotrebu má R454C, napriek tomu, že sa už dlhodobo nachádza medzi perspektívnymi chladivami. Najmenej používané je R290, pretože sa zatiaľ uplatňuje iba v monoblokoch, teda nie v delených jednotkách,” hodnotí situáciu na trhu predstaviteľ zväzu chladiarov.

Ako bude vyzerať budúcnosť chladív? Trendom má byť posun k horľavým chladivám. Najväčšie šance sa podľa experta na tepelné čerpadlá dávajú práve R290, ktoré sa aj vzhľadom na svoj prírodný pôvod javí bezproblémovo. Pri ostatných HFO chladivách sa tvorí acetát uvoľňujúci sa do vody.

Obrázok č.2: Súčasnosť a budúcnosť chladív

“R32 je síce vynikajúce z hľadiska energetickej efektívnosti, výkonu, no má stále vysoké GWP 675. Tento faktor pritom musí klesnúť v priemere pod 150. Z uvádzaných chladív vyhovuje iba R454C, ale to zase vyžaduje väčší výkon kompresora a teplotný sklz(?). Najlepšie teda vychádza R290, čo je vlastne vysoko horľavý propán.”

Horľavé chladivá

Napriek horľavosti je však bežné fungovanie takýchto tepelných čerpadiel bezpečné. “Musíme si zvyknúť na to, že budeme používať horľavé chladivá. Prevádzka chladiaceho okruhu v tepelných čerpadlách však nie je považovaná za tak rizikové miesto ako napríklad čerpacia stanica, kuchyňa, či kaderníctvo.”

“Nebezpečenstvo vzniká hlavne pri servise. Pri manipulovaní s chladivom treba zamedziť prístup kyslíka, iskreniu, zdroju zapálenia. Je dobré používať ventilátor, aby bol priestor dobre vetraný, používať bezpečnostné ochranné prostriedky, k dispozícii by mal byť hasiaci prístroj,” upozorňuje doc. Ing. Peter Tomlein, PhD.

“Chladiace okruhy tepelných čerpadiel vydržia štandardne po celú životnosť zariadenia. Ak sa správne inštalujú, s chladivom neprichádzame do styku, podobne ako napríklad pri chladničke v domácnosti.”

Používanie horľavých chladív je limitované maximálnou hmotnosťou náplne. Technická norma umožňuje inštalovať chladiace okruhy s náplňou do 1,8 kg, ak je okruh hermeticky uzatvorený. Pri hmotnosti náplne chladiva prevyšujúcej túto hranicu sa už musí zohľadňovať objem priestoru, kde sa jednotka tepelného čerpadla s chladivom nachádza.

Digitálny záznamník pomôže pri servise chladiaceho okruhu

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.