Czynnik w pompie ciepła — czym jest i co powinieneś wiedzieć?

Reklama

Czym różni się czynnik chłodniczy od roboczego?

Czynnik chłodniczy, czynnik roboczy, medium robocze, ziębnik czy chłodziwo to kilka określeń na tę samą substancję. A właściwie na szereg różnych substancji, poczynając od freonu, a kończąc na dwufluorometanie (R32) lub jego mieszaninie pentafluoroetanem (R410a).

Stosowanie czynników chłodniczych nie jest wyłącznie domeną pomp ciepła. Są one używane w wielu systemach wymagających transferu energii cieplnej, gdzie konieczne jest kontrolowanie temperatury: lodówkach, zamrażarkach, klimatyzatorach, klimatyzacji samochodowej czy w różnych procesach przemysłowych, które wymagają chłodzenia lub ogrzewania.

Jak działa czynnik chłodniczy w pompie ciepła?

Głównym zadaniem czynnika chłodniczego jest absorpcja (pobieranie) ciepła z jednego środowiska i przenoszenie go w inne. W lodówce ciepło jest pobierane z wnętrza urządzenia i oddawane na zewnątrz do otoczenia. Pozwala to na jego utrzymanie chłodu wewnątrz sprzętu. W pompie ciepła mamy do czynienia z procesem odwrotnym — ciepło jest pobierane z zewnątrz budynku z powietrza, gruntu albo wody, a następnie przekazywane do wnętrza w celu jego ogrzewania.

Aby tak się stało, nie wystarczy wpuścić w rury czynnik chłodniczy i czekać, aż ciepło samo nimi przypłynie. Żeby czynnik chłodniczy spełniał swoją funkcję, potrzebna jest pompa ciepła zbudowana m.in. ze sprężarki, skraplacza czy parownika:

• w przypadku powietrznej pompy ciepła, medium robocze, którego temperatura jest niższa niż temperatura otoczenia, pochłania ciepło z powietrza na zewnątrz budynku. Podgrzany czynnik przyjmuje stan skupienia gazowy
• gaz jest sprężany przez sprężarkę. Sprężanie zwiększa jego temperaturę i ciśnienie
• gdy temperatura rośnie, poprzez wymiennik zwany skraplaczem, ciepło jest przekazywane do systemu ogrzewania domu
• następnie gaz jest ochładzany w skraplaczu, gdzie oddaje ciepło i kondensuje, przekształcając się w ciecz
• dalej: przepływa przez zawór rozprężny, gdzie następuje obniżenie ciśnienia i temperatury czynnika chłodniczego
• na koniec czynnik wraca do parownika, aby rozpocząć cykl na nowo

Jakie ciśnienie i temperaturę powinien mieć czynnik chłodniczy?

Temperatura czynnika chłodniczego jest niższa niż temperatura otoczenia. Jeśli więc pompa ciepła wypełniona czynnikiem roboczym takim jak R32 jest w stanie efektywnie pracować nawet przy -25℃, to jaką temperaturę ma sam czynnik? W przypadku R32 temperatura wrzenia wynosi -51,7°C. Czynnik chłodniczy R32 osiąga temperaturę kondensacji równą 60°C przy ciśnieniu roboczym 39,33 bara.