Prírodné chladivo R290 v tepelnom čerpadle

Maximálne úžitkové vlastnosti a šetrné k prírode? Dá sa to!

Jednou z akútnych spoločenských výziev dneška, ktorým čelíme, je udržateľná ochrana klímy a zníženie produkcie skleníkových plynov, najmä oxidu uhličitého (CO₂). Medzi kľúčové energetické zariadenia, ktorými vieme docieliť trvale udržateľný zdroj výroby tepelnej energie, sú tepelné čerpadlá.

Tepelné čerpadlá, akokoľvek sú už dnes energeticky najefektívnejšie zariadenia na trhu s vykurovacou technikou, vždy je čo optimalizovať a vylepšovať. Ako dobre vieme, na svoju prácu používajú tepelné čerpadlá chladivá a to rôznych typov. Medzi najnovší typ chladív v segmente vykurovania-chladenia zaraďujeme chladivo s označením R290 – čistý propán.

Čo je chladivo R290?

R290 je označenie pre úplne prírodné chladivo, ktoré je tiež známe pod názvom propán. Technicky je to organická zlúčenina bez farby a zápachu a patrí do skupiny nasýtených uhľovodíkov prirodzene sa vyskytujúcich v ložiskách zemného plynu.

Dnes sa toto prírodné chladivo používa v mnohých zariadeniach každodenného života, ako sú napr. chladničky alebo klimatizačné jednotky. Spoločnosti Panasonic a Master-Therm sú jednými z prvých výrobcov tepelných čerpadiel, ktoré zaviedli toto prírodné chladivo do svojich tepelných čerpadiel.

V porovnaní s inými bežne používanými chladivami má R290 niekoľko jasných technických výhod:‍

‍

Šetrné k prírode - ďaleko najnižší potenciál globálneho otepľovania (GWP) – len 3,0

‍‍‍‍

Vyššia výstupná teplota - dosahujú sa vysoké teploty výstupnej vykurovacej vody a to až 75°C! Preto sú tepelné čerpadlá s chladivom R290 mimoriadne vhodné pre rekonštrukcie starších vykurovacích systémov v kombinácii s radiátormi.

‍

Ekonomická prevádzka - vďaka svojmu zloženiu má chladivo R290 veľmi dobré termodynamické vlastnosti, čo umožňuje tepelnému čerpadlu pracovať pri nižších tlakoch = ochrana najdôležitejších komponentov ako kompresor, výmenník.

‍

Vysoká energetická efektivita – kompresoru pre nižší pracovný tlak preto postačuje nižší kompresný pomer, čo vedie k menšiemu poklesu účinnosti a výkonu pri silných mrazoch. Sezónna energetická účinnosť (SCOP) sa bežne pohybuje nad 5,0 tzn. propánové tepelné čerpadlo v priemere za vykurovaciu sezónu dodá 5-krát viac tepelnej energie Vášmu domu, ako samo spotrebuje elektriky na svoju prevádzku! Účinnosť je teda skutočne vysoká.‍

Nízka cena – v porovnaní s inými typmi chladív je jeho cena približne až 4-krát nižšia. Približná cena 1kg propánu je aktuálne cca 25,-€.

‍

Čo znamená údaj potenciál globálneho otepľovania GWP?

GWP je porovnávacia hodnota, ktorá udáva skleníkový efekt skleníkového plynu, akým je napríklad aj chladivo, ak by uniklo zo zariadenia a dostalo sa do ovzdušia. Čím vyššia je hodnota GWP pri konkrétnom chladive, tým horší je vplyv na globálne otepľovanie.

Hodnoty GWP u najpoužívanejších typov chladív:

Hodnota GWP nám teda udáva, do akej miery daná hmotnosť chladiva prispieva ku globálnemu otepľovaniu v porovnaní s rovnakou hmotnosťou CO₂. R290 má len 3-krát väčší vplyv na klímu ako CO₂ v porovnaní s inými fluorovanými chladivami ako napr. R32, alebo R410A. Na výpočet vplyvu chladiva na CO₂ sa množstvo obsiahnuté v tepelnom čerpadle vynásobí jeho hodnotou GWP.

Na čo si dať pri výbere tepelného čerpadla s R290 pozor?

Hoci má použitie R290 ako chladiva pre tepelné čerpadlá mnoho výhod, existujú aj niektoré negatíva, ktoré je dôležité vziať do úvahy.

Jedným z nich je vysoká horľavosť. Propán, ako je všeobecne známe, je horľavý plyn a v prípade jeho úniku hrozí riziko požiaru. Preto jepri manipulácii a inštalácii nutné dodržiavať bezpečnostné opatrenia a montážny predpis.

Stojí však za zmienku, že R290 nie je obľúbenou zmesou propanu a butanu používanou v systémoch LPG a samotné činidlo je podstatne bezpečnejšie. Propan je horľavý plyn a jeho limit horľavosti je 2,1 % objemu vo vzduchu. V porovnaní so zmesou propanu a butanu je až o 40 % vyšší, preto je použití R290 podstatne bezpečnejšie.

Tepelné čerpadlá na R290 môžu inštalovať a servisovať iba špeciálne školení technici, ktorí majú pre prácu s R290 potrebnú odbornú kvalifikáciu.

Chladivový okruh propánových tepelných čerpadiel musí byť špeciálne prispôsobený na prácu s týmto chladivom. Použitie propánu prináša mnoho technických výziev, ktoré robia návrh tepelného čerpadla veľmi náročný. Veľký dôraz sa kladie na olejový manažment kompresora.

‍