Czynnik chłodniczy jest niezbędny do prawidłowego działania wielu układów, w tym instalacjach hydraulicznych. Wykorzystywany m.in. w urządzeniach chłodniczych, pompach ciepła oraz klimatyzacjach. Jakie czynniki chłodnicze są obecnie stosowane oraz w jaki sposób przepisy regulują ich stosowanie?
Sprawdź agregaty skraplające w hurtowni Onninen
Jakie przepisy regulują stosowanie czynników chłodniczych?
Mimo że czynniki chłodnicze są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania urządzeń i instalacji, to ich wykorzystanie jest ściśle regulowane przepisami prawa, zarówno na gruncie krajowym, jak i międzynarodowym. Celem wprowadzonych regulacji jest ograniczenie negatywnego wpływu na środowisko.
Wśród rozporządzeń przyjętych przez Unię Europejską wymienić należy:
- Rozporządzenie UE nr 517/2024 w sprawie gazów fluorowanych (F-gazy);
- Rozporządzenie UE nr 1005/2009 w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową;
- Rozporządzenie UE nr 2020/878 dotyczące klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin;
- Dyrektywa w sprawie efektywności energetycznej (2012/27/UE);
- protokół montrealski,
- porozumienie paryskie.
W polskim ustawodawstwie również znajdują się odpowiednie regulacje. W Ustawie z dn. 15 maja 2015 r. o substancjach zubożających warstwę ozonową oraz o niektórych gazach cieplarnianych. Dokument ten określa obowiązki, związane z instalacją, eksploatacją i konserwacją urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych, a także zasady związane z kontrolą szczelności. Większość ze stosowanych obecnie rozwiązań doskonale sprawdzi się zarówno w mniejszych instalacjach, jak i w przypadku dużych rurociągów, obsługujących większe powierzchnie.
Obecnie stosowane rodzaje czynników chłodniczych w instalacjach
W zależności od rodzaju urządzeń i ich specyficznych potrzeb mogą być stosowane różne rodzaje czynników chłodniczych. Czynniki, które należy wziąć pod uwagę to m.in. wymagania techniczne konkretnej instalacji hydraulicznej, normy środowiskowe, czy efektywność energetyczna.
Obecnie w instalacjach chłodniczych i klimatyzacjach najczęściej stosowane są następujące rodzaje czynników chłodniczych:
- czynnik HFC, tj. hydrofluorowęglowodorowy, to rozwiązanie najczęściej stosowane w klimatyzacji i chłodnictwie, a także do chłodzenia pomp ciepła, produkt ten charakteryzuje się niską toksycznością i niepalnością, mimo że nie wpływają negatywnie na zwiększenie warstwy ozonowej, to poziom GWP, czyli potencjału globalnego ocieplenia jest wysoki, jako przykład można wymienić: R134a, R-410a, R-407C;
czynnik HCFC, czyli chlorofluorowęglowodory, obecnie są rzadziej spotykane, mimo że cechują się dość niskim potencjałem szkodliwości na warstwę ozonową, to nadal są bardziej szkodliwe niż inne rozwiązania, stąd decyzja o ich stopniowym wycofywaniu, przykładem czynnika HCFC jest R-22;- czynnik HFO, który stosowany jest jako zamiennik dla produktów typu HFC, przykładem mogą tu być m.in.: R-1234yf, R-1234ze, stosowane przede wszystkim w klimatyzacjach samochodowych i przemysłowych, gdzie w procesach technologicznych występuje zwiększone zapotrzebowanie na chłodzenie układu, a także w innych instalacjach, jest to cenione rozwiązanie ze względu na niski stopień negatywnego oddziaływania na globalne ocieplenie, cechują się wysoką efektywnością energetyczną, są jednak palne, na uwagę zasługuje fakt, że spalanie przebiega w sposób kontrolowany, głównie w warunkach instalacji;
- czynniki ekologiczne (naturalne), wśród których wymienić można m.in. amoniak, propan, dwutlenek węgla, czy izobutan.
Zdarza się, że w niektórych układach wykorzystywane są mieszaniny powyżej wskazanych czynników. Takie postępowanie pozwala poprawić wydajność energetyczną czynnika chłodniczego. Dzięki modyfikacji można zmniejszyć negatywny wpływ na środowisko.
Jednak coraz częściej wykorzystywane są nowoczesne rozwiązania, tzw. czynniki nowej generacji. Rozwiązania te posiadają lepsze parametry, głównie związane z obniżeniem poziomu wskaźnika GWP. Przykładem mogą tu być R-452B lub R-454B. Znajdują one zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach i systemach chłodniczych. Obecnie są to czynniki spełniające najbardziej restrykcyjne przepisy.
Czynniki chłodnicze w agregatach
Czynniki chłodnicze stosowane są również w agregatach chłodniczych. Są one instalowane w urządzeniach, takich jak klimatyzacja, chłodnia, czy pompy ciepła. Zastosowanie właściwie dobranego czynnika chłodniczego ma za zadanie przenosić generowane przez urządzenie ciepło, co jest niezbędne dla zapewnienia optymalnego chłodzenia, lub ogrzewania (w przypadku pomp ciepła) układu.
Czynnik chłodzący do agregatu należy dobierać w zależności od zastosowań danego urządzenia, jego efektywności energetycznej i wymagań środowiskowych. W zależności od modelu agregatu i jego zastosowania czynniki chłodnicze dopasowywane są indywidualnie. Szczególną uwagę należy zwrócić na agregaty skraplające, czynnik musi być odporny na niskie temperatury, aby zapobiegać potencjalnym awariom.
Czynniki chłodnicze w systemach VRF
VRF to nowoczesny system klimatyzacyjny, który sprawdza się tam, gdzie niezbędne jest indywidualne sterowanie temperaturą w różnych pomieszczeniach. Tego typu rozwiązania mogą być stosowane zarówno w obiektach użyteczności publicznej, jak i w domach jednorodzinnych. Możliwość sterowania przepływu czynnika w przewodach, pozwala uzyskać optymalny komfort termiczny, dostosowany do indywidualnych preferencji.
Systemy klimatyzacyjne VRF cechuje specyficzna budowa — systemy zewnętrzne, nazywane skraplaczami oraz wewnętrzne, czyli jednostki klimatyzacyjne.
Chłodnictwo i ogrzewanie przy pomocy systemów VRF możliwe jest dzięki odpowiednio dostosowanym czynnikom chłodniczym, o specyficznych właściwościach fizykochemicznych. W zależności od parametrów mają one też różny wpływ na środowisko naturalne. Najczęściej wykorzystywane są:
- R-410A;
- R32;
- R-134A;
- R290R-744;
- R-1234yf.
Chłodnica w danym układzie będzie działała efektywnie tylko wtedy, gdy zostanie wybrany właściwy środek chłodzący. Wśród kluczowych czynników, jakie w takim przypadku należy wziąć pod uwagę, wymienić należy efektywność energetyczną, wpływ na środowisko oraz bezpieczeństwo, a także typowo techniczne kwestie, w tym m.in. temperatura krzepnięcia czy temperatura wody w układach grzewczych. Dopiero porównanie wskazanych parametrów oraz zestawienie ich z indywidualnymi potrzebami będzie skuteczną bazą dla wyboru właściwego rozwiązania.