Rashladna sredstva u dizalicama topline: utjecaji na okoliš i europski smjer - Clivet SEE Hrvatska

Kako rashladna sredstva rade u dizalicama topline i kakav je njihov utjecaj na okoliš

Dizalice topline postale su sve popularnije kao sustavi grijanja i hlađenja posljednjih godina, ali mnogi ljudi nisu svjesni da ti sustavi za rad koriste rashladna sredstva. U ovom članku istražit ćemo kako rade rashladna sredstva u dizalicama topline i kakav je njihov utjecaj na okoliš.

Zahvaljujući svojim značajkama uštede energije i učinkovitosti, dizalice topline nisu samo inovativan sustav za grijanje, hlađenje i proizvodnju potrošne tople vode, već i ključni element strategije Europske unije za borbu protiv klimatskih promjena. Upravo tako, jer, kao što svi znaju, primarni cilj Europskog Green Deal plana je postizanje klimatske neutralnosti do 2050. za sve zemlje EU-a.

Dekarbonizacija

Europa regulira upotrebu rashladnih sredstava s primarnim ciljem postizanja brze dekarbonizacije. Dizalice topline važan su saveznik u postizanju cilja dekarbonizacije, jer ekstrakcija energije potrebne za njihov rad iz tla, zraka ili podzemnih voda rezultira potpunom odsutnošću zapaljivog plina.

Energetska učinkovitost dizalica topline

Kao proizvodi povezani s energijom, dizalice topline pripadaju području primjene Direktive Europskog parlamenta 2009/125/EZ od 21. listopada 2009., koja regulira njihov ekološki komatibilan dizajn i definiciju minimalnih specifikacija za ekološki dizajn. Direktiva koja je tijekom godina dovela do brojnih provedbenih propisa, poput Uredbe 813/2013 o pojedinačnim i kombiniranim sustavima grijanja, a koja je samo u 2021. godini dovela do uštede od preko 120 milijardi eura energije. Direktivom 2010/30/EU od 19. svibnja 2010. uvedeno je energetsko označavanje proizvoda povezanih s energijom, uključujući dizalice topline, koje ističe njihovu potrošnju navođenjem energetskog razreda i određenih drugih parametara.

Korištenje obnovljive energije

Kada se govori o obnovljivim izvorima energije, ne može se ne spomenuti takozvana Direktiva o obnovljivim izvorima energije (2009/28/EZ), direktiva usmjerena na razvoj i širenje čiste energije u svim sektorima europskog gospodarstva, koja je tijekom godina stalno proširivala svoje ciljeve. Nakon što je postignut početni cilj od najmanje 20 % proizvodnje energije iz obnovljivih izvora do 2020. godine, s potrošnjom koja je porasla s 12,5 % u 2010. na 21,8 % u 2021. godini, Europska komisija predložila je postizanje cilja od 40 % do 2030. godine. Planom RePowerEU pokrenutim u svibnju 2022. kao odgovorom na probleme na tržištu energije uzrokovane ruskom invazijom Ukrajine, namjera je povećati taj postotak na 45 %.
Pored toga, države EU-a su ovom inicijativom smanjile svoju ovisnost o ruskim gorivima, uštedjele oko 20 % energije i uvele ograničenje cijene plina i nafte.

Dizalice topline i rashladna tekućina

Kao što smo već vidjeli, dizalice topline predstavljaju valjanu green alternativu tradicionalnim kotlovima, jer „iskorištavaju" prirodno dostupan izvor toplinske energije za prijenos topline iz hladnijeg u topliji okoliš. Inovativna tehnologija koja manje zagađuje i jamči značajne uštede na vašem računu. Među raznim komponentama koje karakteriziraju dizalice topline, danas sve raširenije u stambenim i komercijalnim te industrijskim okruženjima, postoji jedan element koji potencijalno može imati značajan utjecaj na okoliš i koji je apsolutno neophodan za rad uređaja: rashladno sredstvo.

Pod pojmom rashladno sredstvo, DIN EN 378-1 označava fluid koji se koristi u rashladnom sustavu i koji zahvaljujući svojim fizičkim svojstvima omogućuje prijenos topline. To je proces u kojem rashladno sredstvo prolazi kroz krug sastavljen od kompresora (2), kondenzatora (3), laminacijskog ventila (4) i isparivača (1), prelazeći iz tekućeg u plinovito stanje i obrnuto.

Često čujemo za rashladnu tekućinu, koja se često pogrešno koristi kao sinonim za rashladno sredstvo. Međutim, prvo nije dovoljno za osiguranje ispravnog rada dizalice topline, budući da odvodi toplinu iz objekta samo kada je vanjska temperatura okoline niža. S druge strane, rashladno sredstvo uklanja toplinu čak i kada je temperatura okoline viša od temperature objekta koji se hladi.

Koje su karakteristike i glavne vrste rashladnih sredstava?

Jasno je da nisu sva rashladna sredstva ista. Štoviše, postoje značajne razlike ovisno o području primjene u kojem se koriste. Međutim, postoje neke zajedničke karakteristike, poput vrlo stabilne kemijske strukture i visokog koeficijenta učinkovitosti. Ne samo to, većina rashladnih sredstava ima mali volumen pare, ukapljuje se pri niskom tlaku i ima nisko vrelište.

Rashladna sredstva mogu se podijeliti u tri glavne kategorije: čiste organske tekućine, poput vode i amonijaka; ugljikovodike, poput butana, izobutana, propana i propilena; i halogenirane ugljikovodike, i to hidrofluorougljike (HFC), klorofluorougljike (CFC), hidroklorofluorougljike (HCFC) i perfluorougljike (PFC). Ali koja su najčešće korištena rashladna sredstva u dizalicama topline? Prije svega, istaknimo ona koja se ne mogu koristiti. CFC-i i HCFC-i, na primjer, su postali zabranjeni jer se smatraju jednim od glavnih krivaca za uništavanje ozonskog omotača. Trenutni standard umjesto toga predviđa upotrebu HFC-a i u dizalicama topline i općenito u sustavima klimatizacije u zgradama i vozilima

Uredba 517/2014 o F-plinovima

Emisija fluoriranih stakleničkih plinova, obično nazvanih F-plinovi, u okoliš proizvodi zagrijavanje koje je znatno veće od zagrijavanja ugljikovog dioksida. Zbog toga Europska unija sve više ograničava vrste rashladnih plinova koje se mogu koristiti u uređajima za grijanje i hlađenje. Uredba 517/2014 o F-plinovima, objavljena 2014. godine, utvrdila je brojne obveze koje su postupno stupile na snagu i stupit će na snagu do 2025. godine. Cilj? Smanjiti emisije F-plinova za 79 % do 2030. godine, u usporedbi s prosjekom iz razdoblja 2009.-2012. Ali koja su specifična ograničenja nametnuta uredbom? Prve konkretne radnje odnosile su se na komercijalne rashladne sustave, poput rashladnih pultova i ćelija u skladištima i supermarketima. Zapravo, početkom 2020. godine, zakonodavstvo je zabranilo upotrebu HFC plinova s potencijalom globalnog zagrijavanja (GWP) jednakim ili većim od 2500 u ovoj vrsti sustava. Od 2022. godine, GWP će morati biti niži od 150.
Uredba je naknadno proširena na opremu industrijskih rashladnih postrojenja snage veće ili jednake 40 kW, u kojima je od 1. siječnja 2022. zabranjena upotreba plinova s GWP-om manjim od 150, s izuzetkom primarnog kruga kaskadnih sustava u kojima rashladno sredstvo mora imati GWP manji od 1500. Što se tiče stambenih klimatizacijskih uređaja s punjenjem plina manjim od 3 kg, tj. klasičnih split jedinica, novi propis bit će potreban tek od 2025. godine, kada više neće biti moguće koristiti rashladne plinove s potencijalom globalnog zagrijavanja većim od 750 u svim novim modelima.

Kako odabrati pravo rashladno sredstvo?

Iako je primarni kriterij za odabir jednog rashladnog sredstva u odnosu na drugo njegova namjeravana upotreba (klimatizacija, hlađenje, dizalica topline itd.), postoje mnogi drugi čimbenici koje treba uzeti u obzir, uključujući ekološke i sigurnosne aspekte, kao i one termodinamičke i ekonomske.
Što se tiče sigurnosti, dva svojstva koja karakteriziraju rashladna sredstva su toksičnost i zapaljivost. Kako bi se dobila preciznija slika i klasifikacija rizika, Američko društvo za grijanje, hlađenje i klimatizaciju (ASHRAE) odredilo je dva razreda za prvu karakteristiku (A = niska toksičnost, B = visoka toksičnost) i tri razreda za drugu (1 = nezapaljivo, 2 = zapaljivo, 3 = lako zapaljivo). Nekoliko primjera? Ugljikovodici poput rashladnog sredstva propana (R290) i butana (R600) pripadaju razredu A3 jer nisu toksični, ali su istovremeno lako zapaljivi, dok je većina hidrofluorougljikovodika (HFC) u razredu A1.

Clivet rashladna sredstva poštuju okoliš

Od 2025. godine, kao što smo vidjeli, za nove kupnje bit će potrebno odabrati klimatizacijske uređaje i dizalice topline (s punjenjem plina manjim od 3 kg) koji koriste rashladna sredstva s GWP indeksom nižim od 750. Clivet se već neko vrijeme prilagođava, koristeći rashladno sredstvo s nižim GWP indeksom od najčešće korištene mješavine u prošlosti, naime R-410A. Riječ je o plinu R-32 koji se, iako se smatra rashladnim sredstvom nove generacije, već nekoliko godina koristi kao 50 %-tna komponenta iste mješavine R-410A. Novi R-32, prisutan u svim Clivet split i monoblok dizalicama topline, zapravo karakterizira ODP (potencijal oštećenja ozonskog sloja) jednak 0 i GWP indeks od 675 (otprilike trećina plina R-410A koji u prosjeku iznosi 2088).

Otkrijte Clivet dizalice topline