Pompy ciepła to zaawansowane technologicznie urządzenia grzewcze, których skuteczność działania w dużej mierze zależy od doboru odpowiedniego czynnika chłodniczego. To właśnie ten element odpowiada za przenoszenie ciepła pomiędzy dolnym a górnym źródłem. Dlatego jego właściwości fizyczne i chemiczne mają ogromne znaczenie dla całego procesu. Sprawdź nasz artykuł i dowiedz się, jak czynniki chłodnicze wpływają na efektywność pomp ciepła i jakie zmiany technologiczne zachodzą w tym obszarze.
Rola czynnika chłodniczego w obiegu pompy ciepła
W każdej pompie ciepła znajduje się zamknięty układ chłodniczy, w którym krąży czynnik roboczy, czyli właśnie czynnik chłodniczy. Jego zadaniem jest odbiór energii cieplnej z otoczenia w parowniku oraz oddanie tej energii w skraplaczu do systemu grzewczego budynku. Proces ten opiera się na przemianach fazowych. Odparowywanie i skraplanie umożliwia transport ciepła nawet wtedy, gdy jego źródło ma niższą temperaturę niż cel ogrzewania.
Wydajność całego systemu pompy ciepła zależy od tego, jak łatwo czynnik chłodniczy może zmieniać stan skupienia, jaką ma pojemność cieplną, temperaturę wrzenia i sprężalność. Te parametry przekładają się bezpośrednio na współczynnik efektywności COP, który opisuje stosunek uzyskanej energii cieplnej do włożonej energii elektrycznej.
Wybór czynnika a warunki pracy pompy ciepła
W kontekście działania pompy ciepła istotne jest, by czynnik chłodniczy był dopasowany do zakresu temperatur, w którym ma funkcjonować urządzenie. Starsze generacje pomp ciepła często wykorzystywały czynniki takie jak: R22, które zostały wycofane z rynku z uwagi na ich szkodliwy wpływ na warstwę ozonową. Zastąpiono je nowoczesnymi substytutami, m.in. R410A czy R32, które cechują się wyższą efektywnością energetyczną i mniejszym oddziaływaniem na środowisko.
Czynnik R32 wyróżnia się niższym potencjałem tworzenia efektu cieplarnianego oraz bardzo dobrymi parametrami pracy przy niskich temperaturach zewnętrznych. Dzięki temu pozwala na uzyskanie wysokiej efektywności systemu nawet w chłodnym klimacie. Czyni go to idealnym rozwiązaniem dla użytkowników w Polsce.
Jak czynnik chłodniczy wpływa na COP i SCOP?
Efektywność sezonowa pompy ciepła to jeden z najważniejszych parametrów przy ocenie pracy urządzenia w dłuższym okresie czasu. Wybór czynnika chłodniczego o odpowiednich właściwościach termodynamicznych pozwala zredukować straty energii, zmniejszyć zużycie prądu i podnieść ogólną sprawność systemu.
Czynnik o niższej temperaturze wrzenia skuteczniej odparowuje przy niskich temperaturach otoczenia. Sprawia to, że pompa może pobierać więcej energii z dolnego źródła. Z kolei lepsza sprężalność czynnika oznacza mniejsze obciążenie dla sprężarki, co przekłada się na niższe zużycie energii elektrycznej.
Nie bez znaczenia jest także odporność czynnika na skrajne warunki i jego stabilność chemiczna. Im bardziej trwały związek chemiczny, tym mniejsze ryzyko awarii urządzenia i wycieku substancji.
