Rashladno sredstvo: dizalica topline s propanom nudi prednosti
Rashladna sredstva imaju ključnu ulogu u radu dizalica topline. Bez tih tvari sustav grijanja ne bi mogao raditi. No što su zapravo rashladna sredstva? Zašto su toliko važna za dizalice topline Carrier i kakvu ulogu imaju prirodne alternative poput propana? Donosimo pregled i prikazujemo prednosti i nedostatke različitih tvari.
Što su rashladna sredstva i čemu služe?
Rashladna sredstva su sintetske ili prirodne tekućine koje se, između ostalog, upotrebljavaju u klima-uređajima i dizalicama topline Carrier. Imaju posebna svojstva koja im omogućuju prijenos topline s medija niže temperature na medij više temperature. Tijekom tog procesa rashladno sredstvo prolazi kroz različite promjene faze, kako prikazuje sljedeći pregled:
- Apsorpcija topline iz okoline: U prvoj fazi rashladno sredstvo u dizalici topline protječe kroz isparivač. To je izmjenjivač topline koji prenosi energiju iz vanjskog zraka, tla ili podzemne vode na radni medij. Ono apsorbira toplinu i prelazi u plinovito stanje.
- Povećanje tlaka i temperature u kompresoru: Rashladno sredstvo u obliku pare tada teče kroz kompresor. U kompresoru dolazi do povećanja tlaka, pri čemu raste i temperatura. To je važno kako bi se prenesena toplina mogla učinkovito predati dalje.
- Prijenos topline u okolinu: Rashladno sredstvo ponovno prolazi kroz izmjenjivač topline i prenosi toplinu prema hladnijoj okolini. Taj se izmjenjivač topline naziva kondenzator jer se u ovoj fazi rashladno sredstvo kondenzira.
- Ekspanzija rashladnog sredstva: Kada se prenesena toplina ispusti u okolinu ili u vodu za grijanje, rashladno sredstvo ponovno prelazi u tekuće stanje. Ono potom prolazi kroz poseban ventil u kojem se smanjuje tlak, a rashladno sredstvo ponovno je spremno za ciklus.
Napomena: Budući da se ciklus može obrnuti, dizalicom topline može se i hladiti.
Visoki zahtjevi za rashladna sredstva dizalica topline
Kako bi rashladni krug funkcionirao kako je opisano, rashladno sredstvo mora posjedovati niz važnih svojstava. Ta su svojstva primjerice:
- Dobro ponašanje pri promjeni faze (iz tekućeg u plinovito i obrnuto)
- Kemijska stabilnost pri svim mogućim radnim uvjetima
- Netoksičnost radi sprječavanja ozljeda
- Ekološka prihvatljivost u pogledu GWP-a (eng. Global Warming Potential - potencijal globalnog zagrijavanja) i ODP-a (eng. Ozone Depleting Potential - potencijal oštećenja ozona)
Bez tih svojstava proces hlađenja ne bi mogao funkcionirati na željeni način. Temperatura se ne bi mogla povisiti koliko želite ili se učinak sustava ne bi postigao.
Objašnjenje označavanja rashladnih sredstava
Radi jasnog prepoznavanja proizvođači rashladna sredstva označavaju standardiziranom shemom. Ona se sastoji od slova R za refrigerant - rashladno sredstvo, broja i, u nekim slučajevima, dodatnog slova. Značenje oznaka ovisi o vrsti tvari, kao što prikazuje sljedeći pregled:
- Halogenirana rashladna sredstva proizvođači označavaju oznakom R-XYZ. "X" označava broj atoma ugljika. "Y označava" broj atoma vodika, a "Z" označava broj atoma fluora. Ako postoji malo slovo na kraju, ono označava tvar s istom molekularnom formulom, ali različitom strukturom. Na primjer R134a.
- Anorganska rashladna sredstva mogu se prepoznati po troznamenkastom broju koji počinje sa 7. Tipični primjerci su amonijak (R717), voda (R718) i ugljikov dioksid (R 744).
- Ugljikovodike proizvođači također označavaju slovom "R" i trima znamenkama. Obično ne počinju brojem sedam i stoga ih se lako može prepoznati. Tipični primjeri su propen (R1270), izobutan (R600a) i propan (R290).
Postoje i smjese različitih tvari koje se mogu prepoznati po priloženom velikom slovu. Stručnjaci razlikuju zeotropne smjese koje mijenjaju svoju strukturu zbog promjene faze i azeotropne smjese koje zadržavaju svoju strukturu.
Koja su rashladna sredstva dostupna za dizalice topline?
Pri odabiru rashladnog sredstva važnu ulogu imaju individualne okolnosti. Posebno su bitni temperaturni rasponi sustava (izvor topline, temperatura protoka) te klimatski utjecaj pojedinih tvari. Sljedeća tablica prikazuje koja su rashladna sredstva općenito pogodna za dizalice topline i kada ih treba upotrebljavati.
Kako bi se smanjio utjecaj na okoliš, rashladna sredstva s vrlo visokim GWP vrijednostima danas podliježu strogim propisima. U skladu s tzv. Uredbom o F-plinovima (Uredba EU br. 517/2014 o fluoriranim stakleničkim plinovima) mnoga rashladna sredstva više se ne smiju stavljati na tržište bez ograničenja. Hidrofluoro-olefinska rashladna sredstva (HFO) i prirodna rashladna sredstva poput propana za dizalice topline ekološki su prihvatljiva i cjenovno povoljna.
Usput: Tvrtka Carrier sve više upotrebljava propan kao prirodno rashladno sredstvo u dizalicama topline.
Veći zahtjevi pri ugradnji zbog prirodnih rashladnih sredstava
Prirodna rashladna sredstva za dizalice topline često imaju više konstrukcijske zahtjeve. Razlog tome je što je radni medij često zapaljiv. Propan je dobar primjer tome. Međutim, u praksi je potencijalna opasnost vrlo mala. Naime:
- rashladni krugovi hermetički su zatvoreni
- upotrebljavaju se vrlo male količine rashladnog sredstva
- postoje obavezne sigurnosne udaljenosti od vrata podruma i svjetlosnih otvora
Jesu li prirodna rashladna sredstva isplativa za dizalicu topline?
Kada je riječ o primjeni u obiteljskim i dvojnim kućama, dizalice topline na propan - poput modela AquaSnap 30AWH-P i AquaSnap 30AWH-NG(A) proizvođača Carrier s rashladnim sredstvom R290 danas se sve češće upotrebljavaju. Taj medij ima potencijal globalnog zagrijavanja tri, što znači da je tri puta štetniji od CO₂ ako dospije u atmosferu. Ipak, u usporedbi s konvencionalnim radnim medijima poput R410A i R134a, njegov je GWP najmanje 590 puta niži. Osim toga, dizalica topline s R290 (propanom) postiže više temperature. Ta je tehnologija stoga idealna i za novogradnju i za postojeće objekte, primjerice ako želite naknadno ugraditi dizalicu topline.
Dizalice topline s propanom: pregled prednosti i nedostataka
Propan ima nizak GWP. Njegov potencijal globalnog zagrijavanja je nizak i ne podliježe Uredbi o F-plinovima. Taj je radni medij općenito jeftin i bit će dostupan i u budućnosti. Njegova termodinamička svojstva također su prednost. Ona omogućuju učinkovit i pouzdan rad - također i kod dizalica topline na propan koje proizvodi tvrtka Carrier. Sljedeći pregled prikazuje najvažnije prednosti:
- Niski troškovi rada zahvaljujući visokoj energetskoj učinkovitosti
- Široko područje primjene zahvaljujući temperaturama do 70 °C
- Mogućnost ugradnje u starije objekte bez skupih zahvata prenamjene
- Ekološki prihvatljivo zbog niskog GWP-a od 2 do 3
- Veće subvencije za dizalice topline zahvaljujući prirodnim rashladnim sredstvima
No, dizalice topline s propanom ipak imaju i neke nedostatke. Ta je medij visoko zapaljiv i stoga nosi određenu potencijalnu opasnost. U praksi, međutim, to uglavnom nije od značaja. Razlog tomu su male količine rashladnog sredstva, hermetički zatvoreni rashladni krugovi i povećane sigurnosne mjere pri ugradnji.
/aquasnap-30awh-ng-a-1zu1-1280x1280px.jpg/_jcr_content/renditions/original.image_file.60.60.file/aquasnap-30awh-ng-a-1zu1-1280x1280px.jpg)
Dostupne monoblok i split dizalice topline s R290
Ako želite upotrebljavati propan kao prirodno rashladno sredstvo, na raspolaganju vam je širok izbor. Danas su s R290 (propanom) dostupne i split i monoblok dizalice topline. Sustavi dolaze u različitim rasponima snage i stoga su prikladni za brojne objekte i različite primjene.
