envelope redakcja@polskiinstalator.com.pl home ul. Wąski Jar 9
02-786 Warszawa








1Ze względu na unijne legislacje dotyczące F-gazów, temat przyszłości czynników chłodniczych stosowanych w pompach ciepła bez wątpienia jest obecnie jednym z ważniejszych dla producentów tych urządzeń, ale również dla instalatorów, serwisantów oraz Państwa klientów – choć zapewne niewielu z nich zdaje sobie z tego sprawę.

Inwestor nie musi przecież śledzić unijnych zaleceń i uregulowań odnoszących się do kwestii technicznych w kontekście ochrony środowiska. Nie musi wiedzieć, że zmiana czynnika chłodniczego, na którym pracuje pompa ciepła, może pociągać za sobą zmiany w konstrukcji urządzeń i specyfice ich pracy, a także modyfikacje zasad montażu, serwisowania czy eksploatacji urządzeń, np. ze względu na bezpieczeństwo (choć właśnie instalator czy serwisant niektóre informacje w tym zakresie powinien klientowi przekazać). Jednak jest coś, czym niewątpliwie interesuje się inwestor – to oczywiście efektywność, koszty zakupu urządzeń i ich serwisowania oraz dostępność serwisu i części zamiennych w czasie wieloletniej eksploatacji.

Biorąc pod uwagę to, że w ostatnich latach ceny czynników chłodniczych stosowanych w pompach ciepła drastycznie wzrosły (ze względu na ograniczanie kontyngentów dla czynników o wysokim GWP), sprawa kosztów nabiera szczególnego znaczenia. Sytuacja skłania wielu producentów do poszukiwania nowych rozwiązań. Dlatego też zapytaliśmy czołowych producentów pomp ciepła z naszego rynku, jak z ich perspektywy wygląda kwestia czynników chłodniczych oraz jak w związku z tym widzą przyszłość technologii pomp ciepła.

Czy planują wdrażanie nowych rozwiązań – z uwagi na wzrost cen czynników albo np. popularność pomp ciepła realizujących także funkcję chłodzenia (w odniesieniu do których od 2025 r. będzie obowiązywało ograniczenie wartości współczynnika GWP)? Czy szkolą lub zamierzają prowadzić szkolenia dla instalatorów w zakresie pracy z nowymi czynnikami oraz jak zabezpieczyć serwis starszych, wycofywanych z oferty urządzeń? Zapraszam do zapoznania się z wypowiedziami firm i do dalszej dyskusji. Również Państwa opinie mogą zostać opublikowane na łamach „Polskiego Instalatora”.

2Oferta. Wybór czynnika chłodniczego do pompy ciepła jest z konieczności kompromisem między aspektami ekologicznymi, ekonomicznymi, stopniem skomplikowania prawidłowo wykonanej instalacji, a także bezpieczeństwem użytkowania pompy ciepła przez klienta końcowego. Spośród dostępnych na rynku wielu czynników chłodniczych firma BDR Thermea Poland z powodzeniem używa od dłuższego czasu czynników niepalnych, nietoksycznych, a także nie wykazujących niekorzystnego z punktu widzenia technologicznego zjawiska poślizgu temperaturowego. Są to czynniki R134a i R410A.

Planowane zmiany. Zmiana czynnika chłodniczego determinuje konieczność wprowadzenia w urządzeniach pewnych zmian konstrukcyjnych, jak choćby zastosowanie odpowiednich sprężarek czy wymienników ciepła, dostosowanych do określonych parametrów pracy, np. ciśnienia panującego w układzie termodynamicznym. Bierzemy jednak pod uwagę aspekty prawne, które – zgodnie z rozporządzeniem UE – od 2025 r. zakazują używania czynników o współczynniku GWP wyższym niż 750. Pamiętamy przy tym o instalatorach, dla których montaż pompy ciepła oraz jej późniejsza obsługa nie powinny być zbyt uciążliwe. Z tych właśnie powodów firma BDR Thermea Poland w najbliższej przyszłości w swoich urządzeniach wprowadzi czynnik R32.

Spełnia on wszystkie powyższe wymagania – jest czynnikiem o słabym stopniu palności, nietoksycznym, a jego potencjał GWP na poziomie 675 na chwilę obecną nie wyłącza go z użycia. Jednocześnie właściwości fizyczne i chemiczne czynnika R32 nie stanowią zagrożenia dla serwisantów czy użytkowników końcowych. Dodatkowo, pod względem ekonomiki produkcji pomp ciepła, spośród wielu dostępnych na rynku czynników chłodniczych, właśnie czynnik R32 najlepiej się nadaje. Nie wymaga on bowiem drastycznych zmian konstrukcyjnych urządzeń, a jedynie przystosowanych do pracy z tym właśnie czynnikiem narzędzi chłodniczych, takich jak stacja do odzysku czynnika czy pompa próżniowa.

Szkolenia. Firma BDR Thermea Poland kładzie duży nacisk na rozwój technologii działających w oparciu o odnawialne źródła energii, głównie pomp ciepła. W związku z tym w naszych laboratoriach wykwalifikowana kadra, z doświadczeniem praktycznym, prowadzi cyklicznie szkolenia dla instalatorów i serwisantów. Na szkoleniach szeroko omawiane są wszelkie zagadnienia związane z termodynamiką, właściwościami czynników chłodniczych, ich wpływem na środowisko. Uczymy również, jak pracować z czynnikami chłodniczymi przy wykorzystaniu specjalistycznych narzędzi chłodniczych. Szerzenie takiej wiedzy wśród instalatorów w kontekście gwałtownie rosnącego rynku pomp ciepła jest absolutnie konieczne, aby zminimalizować ryzyko popełniania błędów podczas uruchamiania urządzeń czy późniejszych prac konserwacyjnych.

3Oferta. W pompach ciepła marki AUER już od kilku lat stosowany jest tylko czynnik chłodniczy R290. AUER jako jeden z pierwszych producentów wprowadził na rynek wysokotemperaturową pompę ciepła HRC w układzie monoblok. Obecnie propan stosowany jest również w pompach ciepła EDEL przeznaczonych do przygotowania ciepłej wody użytkowej, które mają układy wymiany o dużo mniejszej mocy grzewczej. Dzięki temu cała rodzina pomp ciepła marki AUER nie wymaga uprawnień w zakresie F-gazów, zarówno do montażu, jak i serwisowania.

Ocena trendów. Jako dystrybutor urządzeń marki AUER w Polsce obserwujemy zmiany zachodzące na rynku. Trend stosowania propanu w pompach ciepła powietrze-woda bardzo się wzmacnia. Dodatkowo wchodzą w życie kolejne regulacje proekologiczne, co sprawia, że obecnie kolejni producenci wdrażają rozwiązania, które są już stosowane pod marką AUER. Po latach wykorzystywania gazów freonowych zmiany nie nastąpią z dnia na dzień. Potrzeba tutaj świadomości problemu i – jak zawsze – czasu. Jednak połączenie oczywistych zalet czynnika chłodniczego, jakim jest propan, łatwości montażu pomp ciepła typu monoblok oraz upowszechnianie się tej technologii sprawi, że czas ten nie będzie, według naszych obserwacji, bardzo długi.

Szkolenia. Na szkoleniach prowadzonych w naszej siedzibie poruszamy również tematykę gazów stosowanych w pompach ciepła, uświadamiając zalety czynnika R290 – jego możliwości termiczne i pozytywny wpływ na funkcjonowanie powietrznych pomp ciepła, zwłaszcza w bardzo niskiej temperaturze.

4Oferta. W kierowanych na rynek europejski powietrznych pompach ciepła do przygotowania c.w.u. stosujemy czynnik chłodniczy R134a, którego niewątpliwą zaletą jest duża stabilność oraz niepalność. Z kolei w powietrznych i gruntowych pompach ciepła do c.o. i c.w.u. Airmax2 i Maxima stosujemy czynnik R410a.

Planowane zmiany. W ostatnim czasie zapadły w naszej firmie decyzje o wdrożeniu urządzeń z nowymi czynnikami chłodniczymi. Od wyboru rodzaju nowego czynnika zależy jednak poziom zmian konstrukcyjnych w pompach ciepła. Przy zastosowaniu czynnika o zupełnie innych właściwościach fizykochemicznych niż mają obecnie stosowane gazy, będzie to wymagało całkowitych zmian konstrukcyjnych i wiązało się z potrzebą zaprojektowania układu chłodniczego pompy ciepła praktycznie od nowa. Zmieniona musi być m.in. sprężarka, wymiennik i parownik. Zmiany w konstrukcji pomp ciepła oznaczają konieczność przeprowadzenia całego procesu wprowadzania urządzeń na rynek, w tym pełnej certyfikacji nowych pomp ciepła. Jest to proces bardzo pracoi czasochłonny oraz bardzo kosztowny.

W ostatnich latach każdego roku wprowadzaliśmy nowość do oferty pomp ciepła Galmet.

Prace nad udoskonalaniem obecnych i prototypami nowych pomp ciepła prowadzone są w laboratorium pomp ciepła Centrum Badawczo-Rozwojowego Galmet równolegle z bieżącą produkcją. Od czasu rozbudowy laboratorium pomp ciepła o stanowiska do badań powietrznych pomp ciepła, w tym komorę chłodu, prace te zostały znacznie przyspieszone.

W przypadku powietrznych pomp ciepła do c.o. i c.w.u. stawiamy na rozwój jednostek monoblokowych. Tutaj czynnikiem chłodniczym będzie zapewne R290, czyli propan. Ze względu na jego palność, ważne jest wprowadzenie restrykcyjnych obostrzeń prawnych, które zagwarantują bezpieczną produkcję urządzeń, instalację oraz użytkowanie. Będzie to wymagało szerokiej akcji edukacyjnej skierowanej do instalatorów i użytkowników.

Prowadzimy również prace nad pompą ciepła opartą na konstrukcji wypełnionej czynnikiem CO2. Tutaj ograniczeniem jest jednak potrzeba stosowania gazu pod bardzo wysokim ciśnieniem. Na ostateczny wybór technologii oraz stosowanych w nowych pompach ciepła Galmet czynników chłodniczych wpływ będzie miała także dostępność m.in. odpowiednich sprężarek.

Zmiana czynnika chłodniczego to jeden z kierunków rozwoju pomp ciepła Galmet, ale nie jedyny. Wciąż trwają prace m.in. nad konstrukcjami urządzeń o małej mocy, poniżej 6 kW, oraz o dużej mocy, przekraczającej 100 kW. Wyniki tych prac zostaną opublikowane już niedługo.

Szkolenia. Również dla serwisantów pomp ciepła zmiany czynników chłodniczych będą oznaczały potrzebę poniesienia dodatkowych kosztów, m.in. na zakup narzędzi dostosowanych do nowych gazów. Zapewne potrzebne będą także kolejne szkolenia, ale te prowadzone są w naszej firmie na bieżąco.

5Regulacje i nowe czynniki. Obecnie kraje UE zwiększają znacząco nacisk na rodzaj stosowanych czynników chłodniczych w urządzeniach grzewczych. Ograniczenia, które są lub będą wprowadzone w najbliższym czasie, determinują wybór czynników używanych przez producentów pomp ciepła. Dobrym rozwiązaniem w naszej ocenie jest zastosowanie ekologicznego czynnika chłodniczego CO2 (o oznaczeniu R744), czyli dwutlenku węgla – i właśnie na nie zdecydowała się firma Mitsubishi.

Czynnik CO2 charakteryzuje się współczynnikiem GWP równym 1 i to do niego są przyrównywane inne czynniki chłodnicze stosowane w pompach ciepła – nie podlega więc żadnym ograniczeniom w dystrybucji i nie jest objęty limitami czasowymi jak czynniki z grupy HFC. Technologia pomp ciepła opartych na czynniku CO2 jest technologią tzw. monoblokową, czyli proces wymiany ciepła pomiędzy CO2 a wodą odbywa się w agregacie, a instalacja w budynku zostaje napełniona wodą lub jej mieszaniną z glikolem. Takie rozwiązanie powoduje, iż instalator montujący pompę ciepła nie potrzebuje żadnych dodatkowych uprawnień do montażu, ani specjalistycznych narzędzi. Dodatkowym atutem pomp ciepła opartych na CO2 jest wysoka temperatura produkowanej wody na zasilaniu.

Oferta. Urządzenia z oferty Mitsubishi Electric pracujące na czynniku CO2 mogą produkować wodę o temperaturze 90°C przy temperaturze otoczenia -25°C. Oznacza to, że można nimi podgrzewać c.w.u. w trybie przepływowym przez wymiennik płytowy (tak jak się to odbywa w kotłach gazowych) oraz ogrzewać pomieszczenia nawet przy wykorzystaniu tradycyjnych grzejników żeliwnych. Zaletą podgrzewania c.w.u. przepływowo jest eliminacja zagrożenia rozwoju bakterii Legionella w instalacji wodnej. W przypadku pojemnościowego podgrzewania c.w.u. można natomiast przeprowadzić proces dezynfekcji bez użycia grzałek elektrycznych, co nie jest możliwe w niskotemperaturowych pompach ciepła.

Ocena trendów. Uważam, że w dobie dekarbonizacji zasobów budowlanych na terenie UE, czyli również Polski, wysokotemperaturowa pompa ciepła jest idealna przy wymianie tradycyjnego kotła – nie jest potrzebna nowa instalacja c.o. czy też nowy zasobnik c.w.u. Co więcej: rozwiązanie to jest najlepszą alternatywą dla kotłów wszelkiego rodzaju, ponieważ CO2 jest bardzo tanim czynnikiem, bezpiecznym dla użytkownika oraz instalatora (pompa ciepła typu monoblok nie wymaga ingerencji w układ chłodniczy).

6Regulacje i nowe czynniki. Nowe przepisy F-gazowe i zastosowanie w klimatyzacji ekologicznego czynnika R32, który ma stosunkowo niewielki wpływ na środowisko naturalne, to niewątpliwie wynik troski o klimat i przyszłość naszej planety. Czynnik R32 ma bardzo niski współczynnik tworzenia efektu cieplarnianego (wynoszący 675) oraz nie wykazuje destrukcyjnego wpływu na warstwę ozonową. Dodatkowo charakteryzuje się wysoką efektywnością i wydajnością – pozwala zredukować o 15% ilość czynnika w układzie, zapewniając wyższą sprawność w trybie chłodzenia i ogrzewania w stosunku do urządzeń z czynnikiem R410a.

Oferta. Spełniając oczekiwania konsumentów, aby efektywność energetyczna szła w parze z wysoką wydajnością, LG oferuje obecnie rozwiązanie w postaci produktów Therma V R32, które zapewniają wysoki standard użytkowy oraz zwiększenie poziomu efektywności i wydajności. Wszystkie modele pomp ciepła powietrzewoda Therma V typu monoblok pracują już na czynniku R32, podobnie jak gama pomp ciepła typu split o wydajności 5,5/7/9 kW. Jedynie urządzenia split o większej wydajności pracują na czynniku R410a (mieszanina 50:50% czynników R32 i R125).

Dzięki zastosowaniu czynnika R32 i sprężarki R1, zarówno pompy ciepła LG Therma V R32 split, jak i monoblok mogą wytwarzać wodę na wyjściu o temperaturze do 65°C. W przypadku czynnika chłodniczego R32 bardzo ważne jest, aby prawidłowo kontrolować temperaturę po stronie tłocznej sprężarki. W celu efektywnego sterowania temperaturą na wyjściu sprężarki, zastosowano technologię wtrysku tzw. „flash gas”, mieszaniny cieczy i pary. Wykorzystanie tej technologii zwiększa zakres roboczy przy ogrzewaniu i poprawia wydajność grzewczą przy niskiej temperaturze otoczenia. Pozostałe urządzenia Therma V to wysokotemperaturowe pompy ciepła czy urządzenia ze zintegrowanym zbiornikiem ciepłej wody użytkowej.

Szkolenia. Muszę przyznać, że początkowo instalatorzy dość sceptycznie podchodzili do czynnika R32, m.in. ze względu na przyzwyczajenie do pracy z czynnikiem R410A, dostępność urządzeń pomiarowych, a także niewielką świadomość zalet R32. Na naszych szkoleniach, które dotyczą instalacji i konserwacji urządzeń klimatyzacyjnych LG, organizowanych w Akademiach Klimatyzacji na terenie całego kraju, staramy się zatem oswajać naszych obecnych i przyszłych partnerów instalacyjnych z nowym czynnikiem. Jest to niezwykle ważne, ponieważ dobra znajomość czynności instalacyjnych warunkuje prawidłową, bezawaryjną pracę systemu na lata. Jeśli chodzi o szkolenia dotyczące stricte czynników chłodniczych i certyfikację z zakresu F-gazów, to, jak wiadomo, są one prowadzone przez specjalnie do tego powołane instytucje, z którymi oczywiście współpracujemy. W naszych Akademiach regularnie organizujemy szkolenia prowadzone przez przedstawicieli firmy zewnętrznej, które, po zdaniu pisemnego egzaminu, kończą się uzyskaniem certyfikatu F-gazowego.

7Regulacje i nowe czynniki. Czynnik chłodniczy jest, jak wiemy, niezbędnym elementem do poprawnego działania pompy ciepła. Pobiera on ciepło z dolnego źródła, wrząc w parowniku pod niskim ciśnieniem i temperaturą, a później oddaje je do górnego źródła ciepła w procesie skraplania, przebiegającym w wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze. Z uwagi na oddziaływanie czynników chłodniczych na środowisko oraz regulacje prawne dotyczące substancji wpływających na zwiększanie tempa globalnego ocieplenia, coraz większy nacisk kładzie się na poszukiwanie jak najbardziej optymalnych zamienników oraz szuka się innych – nowych czynników, które wywierałyby możliwie najmniejszy wpływ na atmosferę. Głównym celem regulacji jest ochrona środowiska przez zmniejszenie emisji fluorowanych gazów cieplarnianych o dużym współczynniku GWP. W tym celu powstały (bardzo często zamieszczane w różnych artykułach) tzw. limity ilościowe i harmonogramy wycofywania z obrotu czynników chłodniczych oraz wytyczne dotyczące kontroli szczelności oraz wykrywania wycieków.

Nowe czynniki chłodnicze, które mają być wprowadzane do użytku jako zamienniki już istniejących, oprócz lepszych właściwości fizykochemicznych, powinny mieć także lepsze wskaźniki ekologiczne (GWP i ODP). Znalezienie odpowiednich zamienników nie jest proste, ale jest możliwe, gdyż rynek producentów zajmujących się wytwarzaniem substancji, które mogą pełnić rolę czynników chłodniczych, jest coraz większy. W związku z tym, późniejsze serwisowanie zainstalowanych już urządzeń nie powinno być uciążliwe.

Oferta i plany. Obecnie we wszystkich powietrznych pompach ciepła NIBE stosowany jest czynnik chłodniczy o oznaczeniu R410A, ale w najbliższym czasie planowane jest wprowadzenie na rynek pomp ciepła NIBE pracujących na czynniku R290 (propan). Propan to naturalny czynnik chłodniczy o współczynniku GWP równym 3, który nie podlega pod regulacje F-gazowe. Ze względu na nowe konstrukcje pomp ciepła, a także szereg regulacji prawnych, projektowanie urządzeń na czynniki chłodnicze, nazwijmy to „przejściowe”, które z czasem również mogą być wycofane lub wzrosną ich ceny rynkowe, będzie po prostu nieopłacalne.

Ocena trendów. Podsumowując, dobór odpowiedniego czynnika chłodniczego lub zamiennika zastępującego aktualny czynnik nie jest zagadnieniem łatwym, ale nie niemożliwym. Należy tu pogodzić ze sobą kilka aspektów, m.in.:

  • wydajność,
  • bezpieczeństwo dla środowiska,
  • bezpieczeństwo użytkowników. 

Bardzo dobrym zamiennikiem wydaje się być czynnik R290. Minusem jest wyższa klasa palności. Opierając się jednak na opublikowanych przez PORT PC wytycznych dotyczących projektowania, wykonania i odbioru instalacji z pompami ciepła, po aktualizacji materiałów lub wydaniu nowych i ten aspekt nie wydaje się być dużą przeszkodą.

8Regulacje i nowe czynniki. Jednym z kierunków rozwoju technologii pomp ciepła jest zmiana dotychczas powszechnie stosowanych czynników chłodniczych na inne, charakteryzujące się niskim współczynnikiem GWP, w tym na:

  • HFC 32 (R32),
  • HFO 1234yf lub inną mieszaninę HFO,
  • amoniak (R717),
  • propan (R290), 
  • CO2 (R744). 

Niestety, żaden z tych kandydatów nie jest idealnym czynnikiem chłodniczym, gdy ocenia się go na podstawie czterech kluczowych kryteriów: środowiska, efektywności energetycznej, bezpieczeństwa i ekonomii. Każdy czynnik chłodniczy ma silne i słabe punkty, które również różnią się w zależności od docelowego typu produktu.

Ważne jest natomiast, aby podkreślić, że w tym momencie nie ma ograniczeń względem GWP czynnika stosowanego w pompie ciepła, zarówno przed, jak i po 2025 r. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 517/2014 nie porusza ograniczeń GWP czynnika chłodniczego względem tego urządzenia. Stosowanie czynników o niższym GWP ma na celu ograniczyć globalną zmianę klimatu do wzrostu temperatury o maksymalnie 2°C, a tym samym zapobiec niepożądanym skutkom tej zmiany. Jest to spójne z polityką Unii Europejskiej dotyczącą ograniczenia emisji gazów cieplarnianych oraz ograniczeniem ilości fluorowanych gazów cieplarnianych wprowadzanych do obrotu w Europie.

Ocena trendów i oferta. W przypadku urządzeń niehermetycznych, na lidera zdecydowanie wyrasta czynnik chłodniczy R32, który charakteryzuje się wskaźnikiem GWP= 675 (dla porównania: GWP czynnika R410A = 2088). Biorąc ponadto pod uwagę, że urządzenia z R32 mają o około 30% mniejsze napełnienie niż modele z R410A, negatywny wpływ na środowisko jest podwójnie redukowany. Przy ekwiwalencie 5 ton CO2, maksymalne napełnienie bez dodatkowych czynności wynosi około 7,4 kg. Warto również dodać, że R32 z uwagi na swoje właściwości jest łatwiejszy w odzysku i ponownym wykorzystaniu. Istotny jest jednak aspekt prawny, który aktualnie stanowi, że maksymalne napełnienie R32 w pomieszczeniu, nie bacząc na jego powierzchnię, wynosi 1,8 kg. Powstające nowe regulacje być może pozwolą na większą ilość czynnika i stosowanie większych mocy grzewczych urządzeń niehermetycznych napełnionych R32 bez dodatkowych obostrzeń.

Rewolucją jest przejście na czynniki naturalne, których GWP i ODP mają najmniejsze możliwe wartości. W przypadku firmy Panasonic, jak i wielu ośrodków badawczych, w tym zlokalizowanych w Europie, od lat 80. rozwijana jest technologia CO2. Na przykład w Japonii zainstalowano ponad 5 milionów pomp ciepła do ciepłej wody użytkowej na CO2. CO2 jest doskonałym czynnikiem roboczym do produkcji ciepłej wody o temperaturze powyżej 65°C, jeśli wymagany jest znaczący wzrost temperatury i można zapewnić niską temperaturę na wlocie wody. Dlatego obecnie ten rodzaj technologii jest również wprowadzany do systemów energetycznych w budynkach o wysokiej wydajności. Innym przykładem są komercyjne systemy chłodzenia. Ze względu na doskonałe właściwości transportowe CO2 straty energii można znacznie zmniejszyć w powszechnych w Europie scentralizowanych systemach chłodniczych. Głównymi zaletami przy zastosowaniu tego niepalnego, naturalnego czynnika roboczego są: niezawodność i niskie koszty eksploatacji oraz bezpieczeństwo klientów i personelu.

W przypadku klimatu umiarkowanego (jak w Polsce) i nowoczesnych domów, w których większość zapotrzebowania na energię ciepną jest reprezentowana przez podgrzewanie ciepłej wody użytkowej, jednostki CO2 również mogą stać się atrakcyjne, tak jak systemy Eco Cute w Japonii. Pompy ciepła z wysoką temperaturą zasilania znajdą także zastosowanie przy wymianie kotłów na paliwo stałe.

9Regulacje i małe rewolucje. Pompy ciepła są ważnym ogniwem w zrównoważonym rozwoju energetyki cieplnej i elektrycznej. W sposób bardzo efektywny wykorzystują w pełni odnawialną energię niskotemperaturową ze środowiska, aby następnie przekazać ją w wyższej temperaturze do celów grzewczych. Nie powodują lokalnej emisji zanieczyszczeń, są bezpieczne, nie emitując spalin, są również bezobsługowe i znacznie mniej awaryjne od tradycyjnych urządzeń grzewczych opartych o paliwa kopalne. Stosowane w pompach ciepła czynniki chłodnicze są systematycznie zastępowane nowymi, bardziej ekologicznymi i poprawiającymi efektywność pracy.

Każda branża co jakiś czas ma swoje małe rewolucje. Ten obecny okres jest z pewnością przygotowaniem do jednej z nich, tym razem w technice ziębniczej. Wszyscy uczestnicy rynku związani z produktami wykorzystującymi czynniki chłodnicze, jak pompy ciepła czy urządzenia klimatyzacyjne, stoją w boksach bacznie obserwując rozwój sytuacji. W zakładach konstrukcyjnych tymczasem trwają intensywne prace. Przyczyną tego stanu rzeczy jest Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 517/2014, w którym określono horyzonty czasowe stosowania niektórych czynników chłodniczych o wysokim współczynniku GWP (Global Warming Potential) ze względu na ich negatywny wpływ na efekt cieplarniany.

Wprawdzie urządzenia takie jak pompy ciepła, pracujące na najpopularniejszym czynniku R410A, nie są obłożone żadnym zakazem, ale również i one muszą w niedalekiej przyszłości otrzymać nowe medium robocze. Czynnik R410A, stosowany powszechnie w chłodnictwie niskich, średnich i wysokich temperatur charakteryzuje się relatywnie wysoką wartością współczynnika GWP, a ponieważ głównym celem UE jest ograniczenie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, to również tutaj musiały się pojawić ograniczenia w dystrybucji. Negatywnym skutkiem jest wzrost cen popularnych czynników, takich jak R410A. Jeśli chodzi o dalszą eksploatację i serwis pomp ciepła pracujących na czynnikach chłodniczych o wysokim GWP, to ograniczenia w dystrybucji tych czynników nie powinny martwić ani obecnych, ani nowych użytkowników takich pomp ciepła. Urządzenia będące na rynku mogą i będą mogły być eksploatowane przez cały czas. Przez cały ten okres będzie można także dokonywać napraw urządzeń. Jeżeli w kolejnych uzupełnieniach do wspomnianego rozporządzenia pojawi się horyzont czasowy zakazujący dalszej naprawy urządzeń napełnionych wskazanym czynnikiem, to dotyczyć to będzie tylko części chłodniczej, zawierającej czynnik. Takie uszkodzenia zdarzają się jednak zwykle na koniec życia maszyny, a więc wówczas, kiedy należy rozważyć modernizację swojej instalacji.

Nowe czynniki, czy tylko przejściowe? Od pewnego czasu na rynku dostępne są urządzenia pracujące na czynniku roboczym R32. Chociaż był on już wykorzystywany w mieszaninach innych czynników (np. R410A, R407C), to jednak nie był stosowany samodzielnie. Pomimo że charakteryzuje się on 3-krotnie niższą wartością współczynnika GWP w porównaniu z R410A, to można przyjąć, że wciąż jest tylko czynnikiem przejściowym. Jego klasa palności 2L (zgodnie z EN 378) oznacza, że jest umiarkowanie łatwo-palny, ale przy zachowaniu standardu pracy oraz przy zastosowaniu odpowiednich narzędzi dopuszczonych do pracy z czynnikami tej klasy nie powinien stanowić zagrożenia, podobnie zresztą jak w przypadku czynników stosowanych dzisiaj, klasy 1-szej (czynniki niepalne) – gdy jeden z czynników mieszaniny zeotropowej ma własności palne. Przed wyciekiem czynnik uznany za niepalny, po wycieku może stać się palnym (np. R4107C z dużym poślizgiem temperaturowym).

Szkolenia. Dział Akademii Viessmann oferuje profesjonalne szkolenia dla instalatorów i serwisantów z zakresu montażu i uruchomienia pomp ciepła, na których w części praktycznej dużo czasu poświęca się poprawnej i bezpiecznej pracy z czynnikami chłodniczymi. Branżyści nie mogą dać się zaskoczyć, muszą być cały czas na bieżąco ze zmianami na rynku. Od wielu lat firma Viessmann współpracuje z Centralnym Ośrodkiem Chłodnictwa w Krakowie, oferując możliwość dalszego rozwoju i poszerzania wiedzy z zakresu chłodnictwa i klimatyzacji. Wspólnie prowadzone są szkolenia przygotowujące do zdobycia kwalifikacji branżowych wymaganych do zgodnej z przepisami pracy z czynnikami chłodniczymi – tzw. certyfikat F-gazowy.

Ocena trendów. Wszystko wskazuje na to, że właściwym kierunkiem rozwoju są czynniki naturalne, takie jak propan czy dwutlenek węgla, a urządzenia wykorzystujące te czynniki są już nawet dostępne w sprzedaży. Propan, jako gaz grupy A3, nie jest toksyczny, ale za to palny i wybuchowy, przez co urządzenia nim napełnione muszą być montowane poza budynkiem – np. pompy ciepła powietrze-woda w konstrukcji monoblok. Nie należy jednak obawiać się pracy tych urządzeń. Ilość czynnika jest w układzie niewielka, a standard wykonania gwarantuje pełne bezpieczeństwo eksploatacyjne. Urządzenia napełnione tym czynnikiem umożliwiają pracę z wyższą temperaturą zasilania, znajdując zastosowanie również w modernizacji instalacji grzewczych. Współczynnik GWP propanu wynosi zaledwie 3, idealnie więc wpisuje się on w wymagania stawiane przed branżą w zakresie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.

Niezwykle ciekawym czynnikiem jest również naturalnie występujący dwutlenek węgla. W odróżnieniu od większości czynników oddawanie ciepła odbywa się tutaj w obszarze nadkrytycznym (bez przemiany fazowej), co wymaga zastosowania specjalnej konstrukcji wymienników ciepła. Nie jest to jednak przeszkodą w popularyzacji urządzeń o małej mocy grzewczej. Obawa przez wysokim ciśnieniem pracy jest nieuzasadniona, ponieważ iloczyn ciśnienia i objętości jest w przybliżeniu taki sam dla każdego czynnika chłodniczego. Podobnie jak w przypadku propanu, tutaj również można uzyskać bardzo wysoką temperaturę zasilania (relatywnie), przez co urządzenie staje się uniwersalne w zastosowaniu.

Z pewnością czynniki naturalne docelowo wyeliminują dotychczas stosowane czynniki syntetyczne, a stanie się to w niedalekiej przyszłości. Firma Viessmann od lat wyznacza standardy na rynku, wprowadzając nowe, innowacyjne rozwiązania. Nie inaczej jest w zakresie pomp ciepła. Kierunek rozwoju jest znany, ale drogi do osiągnięcia celu mogą być różne.

 

Opracowanie: Joanna Jania


 

pi