Agenți frigorifici pentru pompe de căldură: înțelegerea diferențelor
Agenții frigorifici au un rol esențial în funcționarea pompelor de căldură. Caracteristicile lor influențează transferul de căldură în sistem și pot afecta condițiile de funcționare, proiectarea sistemului și respectarea reglementărilor.
Această pagină explică rolul agenților frigorifici în pompele de căldură, prezintă principalele tipuri utilizate în prezent pe piață și descrie caracteristicile care trebuie luate în considerare la alegerea unui agent frigorific pentru o anumită aplicație.
Ce este un agent frigorific?
Un agent frigorific este un fluid utilizat în sistemele frigorifice și pompele de căldură pentru transferul energiei termice. Acesta circulă într-un circuit închis, trecând între starea lichidă și cea gazoasă.
În timpul funcționării, agentul frigorific absoarbe energie termică la evaporare și o eliberează la condensare. Acest proces permite transferul căldurii dintr-un loc în altul.
Rolul agenților frigorifici în pompele de căldură
Agentul frigorific îndeplinește mai multe funcții esențiale într-o pompă de căldură:
- Acesta preia energia termică dintr-o sursă precum aerul, apa sau solul.
- Prin comprimare, temperatura agentului frigorific crește.
- Agentul frigorific cedează energia termică prin condensator.
- Ciclul se repetă, în timp ce agentul frigorific revine la starea inițială.
Alegerea agentului frigorific poate influența proiectarea instalației, temperaturile de funcționare, cerințele de siguranță și indicatorii de mediu, precum potențialul de încălzire globală (în engleză: Global Warming Potential, GWP).
Cum se măsoară impactul asupra mediului al unui agent frigorific?
Unul dintre indicatorii utilizați frecvent este potențialul de încălzire globală (GWP). Valoarea GWP compară efectul de încălzire al unui agent frigorific cu cel al dioxidului de carbon (CO₂), căruia i se atribuie o valoare de referință de 1. Valorile GWP mai mici indică o contribuție mai redusă la încălzirea globală, în cazul în care agentul frigorific ajunge în atmosferă. Cu toate acestea, GWP este doar unul dintre numeroșii factori luați în considerare la evaluarea agenților frigorifici. De asemenea, proiectarea sistemului, condițiile de funcționare, clasificarea de siguranță și cerințele legale pot juca un rol important.
Agenți frigorifici utilizați frecvent în aplicațiile de încălzire
| Agent frigorific | Tip / Compoziție | GWP IPCC AR4 (2007) | GWP IPCC AR5 (2013) | GWP IPCC AR6 (2021) | Clasa de siguranță și inflamabilitate | Aplicații uzuale |
| R404A | Amestec HFC (R125 / R143a / R134a) | 3.922 | 3.943 | 4.728 | A1 (neinflamabil) | Refrigerare comercială, supermarketuri, depozitare frigorifică |
| R410A | Amestec HFC (R32 / R125) | 2.088 | 1.924 | 2.255 | A1 (neinflamabil) | Sisteme de climatizare (AC) și pompe de căldură |
| R407C | Amestec HFC (R32 / R125 / R134a) | 1.774 | 1.624 | 1.908 | A1 (neinflamabil) | Sisteme de climatizare comerciale și rezidențiale și pompe de căldură |
| R134a | HFC pur (1,1,1,2-tetrafluoroetan) | 1.430 | 1.300 | 1.530 | A1 (neinflamabil) | Sisteme de climatizare auto, chillere și refrigerare de uz casnic |
| R32 | HFC pur (difluorometan) | 675 | 677 | 771 | A2L (ușor inflamabil) | Sisteme de climatizare de tip split și pompe de căldură moderne |
| R744 | Anorganic (dioxid de carbon – CO₂) | 1 | 1 | 1 | A1 (neinflamabil) | Refrigerare comercială, transport, pompe de căldură |
| R1234yf | HFO pur (hidrofluoroolefină) | ~4 | < 1 | 0,5 | A2L (ușor inflamabil) | Sisteme de climatizare auto, alternativă cu GWP mai redus la R134a |
| R290 | Hidrocarbură (propan) | 3 | ~0,07 | 0,02 | A3 (inflamabilitate ridicată) | Pompe de căldură, refrigerare comercială, sisteme de climatizare rezidențiale |
| R1270 | Hidrocarbură (propilenă / propenă) | 1,8 | ~0,01 | 0,005 | A3 (inflamabilitate ridicată) | Refrigerare industrială și răcirea proceselor la temperaturi scăzute |
| R600a | Hidrocarbură (izobutan) | 3 | ~0,01 | 0,04 | A3 (inflamabilitate ridicată) | Frigidere de uz casnic și congelatoare comerciale de mici dimensiuni |
| R717 | Anorganic (amoniac – NH₃) | 0 | 0 | 0 | B2L (toxic, ușor inflamabil) | Depozitare frigorifică industrială, procesarea alimentelor, chillere de mari dimensiuni |
| R718 | Anorganic (apă – H₂O) | 0 | 0 | Utilizat în anumite aplicații industriale și specializate |
Potențialul de încălzire globală (GWP) este un indicator standardizat care măsoară cantitatea de căldură reținută în atmosferă de un anumit gaz cu efect de seră într-o perioadă stabilită, de regulă 100 de ani, comparativ cu dioxidul de carbon (CO₂), care servește drept referință cu un GWP de 1. În raportarea de mediu, rapoartele de evaluare (AR) ale IPCC, precum AR4, AR5 sau AR6, analizează cele mai recente rezultate ale cercetării atmosferice pentru a actualiza continuu valorile GWP oficiale, luând în considerare eficiența absorbției căldurii și durata de ședere a unui gaz în atmosferă. Autoritățile de reglementare și organizațiile din întreaga lume se bazează pe aceste valori pentru a calcula cu precizie amprenta de carbon.
Conform Regulamentului UE privind gazele fluorurate (UE 2024/573), interdicțiile privind produsele, precum limita GWP de 750 pentru aparatele de aer condiționat split de mici dimensiuni, sunt evaluate în mod explicit pe baza valorilor GWP stabilite în al patrulea raport de evaluare al IPCC (AR4).
Agenți frigorifici utilizați în pompele de căldură ELCO
ELCO utilizează diferite agenți frigorifici, în funcție de gama de produse și de cerințele de utilizare.
Agentul frigorific R290
Anumite modele de pompe de căldură ELCO, printre care AEROTOP® SPK și AEROTOP® DHW.3, utilizează agentul frigorific R290 (GWP 3).
Aceste produse sunt concepute pentru aplicații de încălzire și apă caldă menajeră și ating temperaturi de alimentare conform specificațiilor din documentația fiecărui produs.
Agentul frigorific R32
ELCO utilizează, de asemenea, agentul frigorific R32 (GWP 675) în anumite serii de pompe de căldură, printre care:
Agentul frigorific utilizat depinde de construcția produsului, de cerințele de utilizare și de cadrul legal aplicabil.