Pompa ciepła R290, R410A i R32 – czym różnią się czynniki chłodnicze?

R290, R32 i R410A to oznaczenia czynników chłodniczych stosowanych m.in. w pompach ciepła i klimatyzacji. Różnią się właściwościami, wpływem na środowisko, palnością oraz wymaganiami dotyczącymi konstrukcji i serwisowania urządzeń. Co oznaczają te symbole i czy wybór czynnika powinien mieć znaczenie przy zakupie pompy ciepła?

Czym jest czynnik chłodniczy w pompie ciepła?

Czynnik chłodniczy jest medium roboczym obiegu pompy ciepła. Podczas parowania pochłania ciepło z dolnego źródła, a następnie – po sprężeniu i zmianie parametrów – oddaje je w wymienniku po stronie instalacji grzewczej. Dzięki temu urządzenie może pobierać energię z powietrza zewnętrznego nawet przy niskiej temperaturze.

Nie ma jednego czynnika odpowiedniego dla wszystkich urządzeń. Sprężarka, wymienniki, armatura, olej oraz pozostałe elementy obiegu są projektowane z uwzględnieniem jego konkretnych właściwości.

R410A – czynnik stosowany w starszych urządzeniach

R410A przez wiele lat był jednym z najpopularniejszych czynników stosowanych w klimatyzacji oraz pompach ciepła. Jest mieszaniną HFC, składającą się z difluorometanu i pentafluoroetanu. R410A jest bliskoazeotropową mieszaniną czynników R32 i R125.

Czynnik chłodniczy R410A nie przyczynia się do niszczenia warstwy ozonowej, ponieważ nie zawiera chloru obecnego w części starszych czynników, określanych potocznie jako freony. Problemem pozostaje natomiast wysoki potencjał tworzenia efektu cieplarnianego. GWP R410A wynosi 2088, dlatego jego wpływ na klimat jest znacznie większy niż w przypadku czynników o niskim GWP.

Właśnie dlatego w Unii Europejskiej ograniczane jest stosowanie czynników chłodniczych o wysokim GWP w nowych urządzeniach. R410A nadal można spotkać w starszych pompach ciepła, klimatyzatorach oraz urządzeniach chłodniczych, ale w nowych konstrukcjach coraz częściej zastępują go inne rozwiązania.

R32 – niższe GWP i klasyfikacja A2L

R32 jest jednym ze składników R410A, ale stosowany samodzielnie charakteryzuje się niższym GWP. Z tego powodu znalazł szerokie zastosowanie w nowych urządzeniach klimatyzacyjnych oraz części pomp ciepła.

Porównanie R410A i R32 nie dotyczy jednak wyłącznie wpływu na środowisko. R32 należy do klasy A2L, czyli czynników o ograniczonej palności. Jego zastosowanie wymaga więc uwzględnienia odpowiednich zasad projektowania, montażu i serwisowania.

Nie oznacza to, że R32 jest prostym zamiennikiem R410A. Urządzenie jest projektowane pod konkretny czynnik, jego ciśnienia robocze, właściwości termodynamiczne, sprężarkę i olej.

R290 – propan w nowych pompach ciepła

R290 to propan wykorzystywany jako naturalny czynnik chłodniczy. Jego najważniejszą zaletą jest bardzo niski GWP, dzięki czemu ma znacznie mniejszy wpływ na efekt cieplarniany niż R410A.

Z tego powodu R290 zyskuje coraz większe znaczenie w nowych pompach ciepła. Jednocześnie propan jest czynnikiem palnym, co wpływa na konstrukcję urządzenia oraz sposób jego montażu i obsługi.

Pompa ciepła wykorzystująca R290 jest projektowana z uwzględnieniem tej właściwości. Producent określa wymagania dotyczące m.in. lokalizacji urządzenia, stref bezpieczeństwa i prac serwisowych. Nie można więc oceniać bezpieczeństwa wyłącznie na podstawie samego rodzaju czynnika.

R290 vs R32 vs R410A – czym się różnią?

Najważniejsze różnice dotyczą rodzaju czynnika, jego GWP i palności. R410A to syntetyczna mieszanina HFC o GWP 2088. R32 ma niższy GWP i klasyfikację A2L. R290, czyli propan, charakteryzuje się bardzo niskim GWP, ale jest palny.

Nie oznacza to jednak, że można wskazać jeden najwydajniejszy czynnik niezależnie od urządzenia. Na efektywność pompy wpływają również sprężarka, wymienniki ciepła, automatyka, temperatury pracy i konstrukcja całego układu. Znaczenie ma także prawidłowy dobór instalacji, w tym takich elementów jak bufor do pompy ciepła, jeśli jest wymagany przez konkretny układ.

Czy R410A można zastąpić R32 lub R290?

Nie należy samodzielnie traktować R32 ani R290 jako zamiennika R410A. Pompa ciepła lub klimatyzator jest projektowany dla określonego czynnika, ciśnień roboczych, sprężarki i oleju.

Znaczenie ma również kompatybilność materiałów zastosowanych w układzie. Dotyczy to m.in. uszczelnień i przewodów wykonanych z takich materiałów jak NBR, EPDM, teflon czy poliamid. W przypadku R410A stosuje się odpowiednie oleje, w tym oleje syntetyczne poliestrowe typu POE.

Dlatego wymiana czynnika w istniejącym urządzeniu wymaga sprawdzenia dokumentacji technicznej oraz zaleceń producenta. Samo usunięcie R410A i napełnienie układu innym czynnikiem nie jest standardową modernizacją.

Czynnik chłodniczy a bezpieczeństwo i serwis

Rodzaj czynnika wpływa również na sposób wykonywania prac serwisowych. W przypadku R32 i R290 trzeba uwzględnić ich palność, natomiast przy R410A szczególnie istotne jest prawidłowe postępowanie z czynnikiem o wysokim GWP.

Podczas prac serwisowych wykonuje się odpowiednie czynności kontrolne, w tym kontrolę szczelności pompy ciepła. Jest ona istotna zarówno ze względu na prawidłową pracę urządzenia, jak i ograniczenie emisji czynnika chłodniczego do atmosfery.

Czynnik przechowuje się w odpowiedniej butli, a prace przy obiegu chłodniczym powinny wykonywać osoby posiadające wymagane uprawnienia. Dotyczy to zarówno pomp ciepła, jak i urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych. Czynnik może być dostarczany w różnych opakowaniach, a sposób jego przechowywania i odzysku musi odpowiadać jego właściwościom.

R290, R32 czy R410A – który wybrać?

Przy zakupie nowej pompy ciepła R410A nie powinien być głównym kryterium wyboru. W nowych urządzeniach coraz większe znaczenie mają czynniki o niższym GWP, przede wszystkim R32 i R290.

R290 jest szczególnie interesującym rozwiązaniem w nowoczesnych pompach ciepła ze względu na bardzo niski GWP. R32 pozostaje popularnym czynnikiem, zwłaszcza w klimatyzacji i urządzeniach typu split.

O wyborze pompy nie powinien jednak decydować wyłącznie czynnik. Trzeba sprawdzić również zakres temperatur pracy, COP i SCOP, temperaturę zasilania, poziom hałasu, sposób montażu oraz dostępność serwisu. To parametry całego urządzenia, prawidłowy montaż pomp ciepła i odpowiedni dobór instalacji decydują o jego rzeczywistej efektywności.