Tepelné čerpadlá, vykurovanie, chladenie a klimatizácia - technológie pre komfortnú a umelú klímu.

S akými médiami a náplňami pracujú tepelné čerpadlá?

 Pracovné látky tepelných čerpadiel

            Ako pracovné látky tepelných čerpadiel sa používajú v zásade tie látky, ktoré umožňujú realizáciu termodynamického chladiaceho obehu v chladiacich zariadeniach nazývané vo všeobecnostichladivami.

            Vzhľadom na to, že vo väčšine systémov tepelných čerpadiel je potrebná pre výrobu tepla vyššia kondenzačná teplota ako v chladiacich zariadeniach (tá je daná väčšinou teplotou okolitého vzduchu alebo vody používanej pre chladenie kondenzátora), sú pre tepelné čerpadlá vhodné  chladivá s  vyššou teplotou skupenskej premeny v závislosti od tlaku.    Z prírodných chladív, tzn. z látok prirodzene existujúcich v našej biosfére, ktoré majú zanedbateľný alebo nulový vplyv na rozpad ozónovej vrstvy Zeme ako aj na globálne otepľovanie,  je možné pre tepelné čerpadlá použiť:

o    amoniak (NH3), je to z termodynamického hľadiska veľmi efektívna pracovná látka, nevýhodou je jej horľavosť, výbušnosť a toxicita, preto pripadá do úvahy predovšetkým pre použitie v systémoch s nepriamym (sekundárnym) rozvodom chladu, s bezpečnostnou ventiláciou priestorov a pod. V  budúcnosti sa predpokladá širšie použitie amoniaku najmä vo vysokoteplotnýchpriemyselných tepelných čerpadlách po dokončení vývoja potrebných vysokotlakých kompresorov (do 40 barov výtlačného tlaku),

o    uhľovodíky (HCs), sú horľavé chladivá známe už z dávnej histórie. V súčasnosti propán, propylén a zmesi propánu, butánu, izobutánu a etánu sa ukazujú ako energeticky výhodné pracovné látky pre tepelné čerpadlá pri malej kvantite náplne v obehu a dodržaní ďalších bezpečnostných opatrení.

o    voda, je vynikajúcim chladivom pre vysokoteplotné priemyselné tepelné čerpadlá pre jej vhodné vlastnosti, netoxickosť, nehorľavosť a iné. Je ju možné použiť v rozsahu kondenzačných teplôt od 80 do 150 až 300 °C . Základnou nevýhodou je malá objemová tepelná kapacita (J/m3), čo vyžaduje veľké a drahé kompresory.

o    CO2  je perspektívnym chladivom pre tepelné čerpadlá vzhľadom na jeho priaznivé vlastnosti ako netoxickosť, nehorľavosť, kompatibilnosť k rôznym mazivám, konštrukčným materiálom, ..., má vysokú objemovú tepelnú kapacitu a je možné dosiahnuť nízky pomer kondenzačného a výparného tlaku, čo priaznivo vplýva na dosiahnutie vysokej energetickej efektívnosti obehu. Nevýhodou je nutnosť použitia tzv. transkritického termodynamického obehu, kedy  tlak po kompresii dosahuje nadkritické hodnoty (cca 70 až 90 barov), pri odvode tepla nedochádza teda ku kondenzáciichladiva ako v kompresorovom chladiacom obehu. Vývoj odpovedajúcich vysokotlakých kompresorov pre CO2 sa v súčasnosti ukončuje, problémom zatiaľ zostávajú vysoké investičné náklady na realizáciu takéhoto obehu.

            V súčasnosti sa pre tepelné čerpadlá používajú najmä pracovné látky z oblasti  umelo vytvorených látok, ide o halogénované uhľovodíky všeobecne už niekoľko desaťročí najviac využívané v chladiacej technike pre ich výborné termofyzikálne vlastnosti, najmä vysokú objemovú tepelnú kapacitu, nehorľavosť, nevýbušnosť, netoxickosť a iné. Základnou nevýhodou týchto látok je, že niektoré z nich (tie ktoré obsahujú chlór) spôsobujú rozpad ozónovej vrstvy Zeme a všetky zapríčiňujú globálne otepľovanie (skleníkový efekt). Stupeň týchto ekologicky škodlivých vlastností jednotlivých chladív je rôzny a preto ich rozdeľujeme na:

o    plne halogenované uhľovodíky (CFCs), kde všetky atómy vodíku sú nahradené halovými prvkami (fluórom a chlórom). Tieto majú z hľadiska rozpadu ozónovej vrstvy Zeme aj skleníkového efektu kvantitatívne najhoršie pôsobenie a preto na základe medzinárodných dohovorov (Montrealského protokolu a následných dodatkov) bola ich výroba a obchodovanie s nimi zastavené od roku 1966. Ide o chladivá ako R11, R12 (najčastejšie používané v domácom chladení), R113, R115, ..., a zmesi ako R500 (R12 + R152a), R502 (R22 + R115) a iné.

o    čiastočne halogenované uhľovodíky (HCFCs), kde v molekule zostal prinajmenšom jeden atóm vodíku. Tieto chladivá majú výrazne kvantitatívne menšie ekologicky škodlivé účinky najmä na rozpad ozónovej vrstvy Zeme (až 50 krát) a preto je ich možné ešte v súčasnosti vyrábať a obchodovať s nimi (požívajú sa najmä ako náhradné a alternatívne chladivá za CFCs chladivá v starých zariadeniach), do nových zariadení sa už nepoužívajú. Medzinárodné dohovory postupne redukujú ich výrobu v EÚ s ukončením v roku 2010 a používanie v roku 2015. Ide o chladivá R22, R123, R124, R141b a iné a ternárne zmesi s chladivom R22 ako sú  R401, R402A, R403A, R408, R409A, R409B a ďalšie.

o    fluorované uhľovodíky (HFCs), kde sú atómy vodíka nahradzované iba fluórom, teda molekula neobsahuje z ekologického hľadiska na ozónovú vrstvu zeme škodlivý chlór. Treba si uvedomiť, že aj tieto halogenované uhľovodíky, často nesprávne označované ako „ekologicky neškodlivé alebo čisté“ spôsobujú v obdobnej kvantitatívnej miere ako HCFCs uhľovodíky globálne otepľovanie planéty. Ide o chladivá ako R134a (energeticky najvhodnejšia náhrada za R12), R152a, R125 a R32 (časté zložky zmesí chladív), R143a (s podobnými vlastnosťami ako R502 a R22) a iné aternárne zmesi chladív ako sú R404A, R407C a R410A (možné náhrady R22 v existujúcich zariadeniach), R507 a iné.

            Výber pracovnej látky pre systémy tepelných čerpadiel je potrebné vykonať najmä z hľadiska prevádzkových podmienok – ide   najmä o  potrebnú  teplotnú  úroveň  v kondenzátore (treba kontrolovať najmä teplotu chladiva po kompresii, ktorá je podstatne vyššia ako kondenzačná - pri kondenzačnej teplote cca 45 až 50 °C dosahuje aj nad 100 °C s halogenovanými uhľovodíkmi, pričom väčšina z týchto chladív začína byť nestabilná pri cca 120°C), kompatibility s mazacími olejmi a materiálmi, ekologických vlastností (v súčasnosti do nových zariadení sa používajú už len HFCschladivá).

            Použitie jednotlivých druhov chladív má samozrejme aj vplyv na dosahovanú úroveň energetickej efektívnosti obehu (hodnôt COP a PER). Všeobecne je ale potrebné konštatovať, že energetická efektívnosť prevádzky systému tepelného čerpadla v oveľa väčšej miere ako na použitom chladive závisí od samotného návrhu systému,  podmienkach prevádzky (najmä spôsobu regulácie),  mieste a druhu aplikácie a pod.

Kontaktný formulár

Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať na telefónnych číslach našich zákazníckych liniek, e-mailových adresách, alebo vyplňte nižšie uvedený formulár. Radi Vám poslúžime. Obchod a služby zákazníkom Tel.: 02 202 830 29 E-mail: obchod@klimainfo.sk Zákazníci ktorí sa chcú registrovať v našich databázach pre získanie exkluzívnych benefitov, zliav a záruk, nech uvedú čo najviac možných kontaktných údajov (nie je to podmienkou), umožní nam to ale byť s Vami v užšom kontakte, informovať Vás o našich aktualitách, akciách a novinkách. Odoslaním tohto formulára dávam spoločnosti KLÍMA, s.r.o. výslovný súhlas na spracovanie vyššie uvedených osobných údajov uvedených v registračnom formulári v jej informačnom systéme po dobu trvania spracovania mojej požiadavky. Spoločnosť KLÍMA, s.r.o. sa zaväzuje, že nesprístupní tieto osobné údaje tretím osobám a že tieto budú spracovávané v súlade so zákonom č. 428/2002 Z.z. o ochrane osobných údajov. Ďakujeme za prejavenú dôveru.

CAPTCHA
Táto otázka má za úlohu zistiť, či formulár odosiela človek, alebo spamový robot.
Image CAPTCHA
Napíšte znaky, ktoré vidíte na obrázku.

Klimatizácie GREE

Spoločnosť KLÍMA, s.r.o. je exkluzívnym dovozcom klimatizácií a tepelných čerpadiel GREE pre Slovenskú Republiku. Viac o produktoch GREE nájdete na www.gree.sk

Zakúpiť klimatizácie a tepelné čerpadlá GREE ale aj najširší výber z viac ako 10 ďalších značiek: Daikin, Mitsubishi, LG, Panasonic, Samsung, Hitachi a podobne s celkovým výberom niekoľko stoviek klimatizácií a tepelných čerpadiel, môžete aj vy na: www.klimaobchod.sk za nízke, prípadne aj výpredajové ceny.