Kateri hladilni plin v toplotni črpalki izbrati, je danes večinoma vprašanje izbire med R32 in R290 (propanom). R32 je razširjen in preizkušen. R290 skoraj ne vpliva na podnebje in omogoča višje temperature vode. Plin je del širšega sistema. Kako deluje toplotna črpalka kot celota, je ločeno vprašanje, a prav plin prenaša toploto skozi hladilni krogotok.
Kaj je hladilni plin in zakaj je pomemben?
Hladilno sredstvo kroži po zaprtem krogotoku med uparjalnikom, kompresorjem, kondenzatorjem in ekspanzijskim ventilom. V uparjalniku vre že pri nizki temperaturi in tako vzame toploto okolici. V kondenzatorju se utekočini in toploto odda ogrevalni vodi.
Plin torej ne ogreva sam. Določa pa, pri kakšnem tlaku in temperaturi krogotok deluje, kako velik mora biti kompresor in do katere temperature vode naprava še učinkovito ogreva. Zato dva stroja z enako močjo, a z različnim plinom, ne delujeta enako.
R32: današnji standard
R32 (difluorometan) je v zadnjih letih skoraj povsem izpodrinil starejši R410A. Njegov potencial globalnega segrevanja (GWP) je približno 675, pri R410A okoli 2088. To je skoraj tretjina vrednosti, naprava pa ostane podobne zasnove.
R32 je enokomponentna snov. Ob uhajanju se ne razmeša, zato ga je pri servisu lažje dopolniti ali reciklirati. Ima visoko volumetrično zmogljivost, torej zadostujeta manjši kompresor in manjša količina polnitve. Običajna enota za enodružinsko hišo vsebuje en do dva kilograma plina.
Slabost: R32 je razvrščen med rahlo vnetljive pline (varnostni razred A2L). Tveganje je majhno, vendar ni ničelno. Ob stiskanju ima tudi visoko izstopno temperaturo, zato je temperatura tople vode običajno omejena na približno 55 do 60 °C.
R290: propan kot naravna alternativa
R290 je propan, naraven plin. Njegov GWP je približno 3, kar je v praksi zanemarljivo. Ker ni fluoriran, ga uredba o fluoriranih plinih ne omejuje.
Termodinamično je zelo ugoden. Ima visoko izparilno toploto, zato isto količino toplote prenese z manjšo maso plina. Deluje pri nižjih tlakih kot R32 in ima nižjo izstopno temperaturo, zato je kompresor manj obremenjen. Kritična temperatura propana je okoli 97 °C, pri R32 okoli 78 °C. Propan torej tudi pri visokih temperaturah kondenzacije ostane daleč od kritične točke, kjer izkoristek strmo pade.
Naprave z R290 pogosto dosegajo 65 do 75 °C temperature vode. To šteje predvsem pri hišah s starimi radiatorji.
Kako lastnosti plina vplivajo na učinkovitost?
Izkoristek toplotne črpalke je odvisen predvsem od razlike med temperaturo vira in temperaturo ogrevalne vode. Manjša ko je razlika, višji je COP. Plin vpliva na to na več načinov:
- Višja kritična temperatura pomeni boljši izkoristek pri visokih temperaturah vode. Tu ima prednost R290.
- Večja izparilna toplota omogoča manjši masni pretok za enako moč.
- Nižji tlak v krogotoku manj obremenjuje kompresor in običajno pomeni tišje delovanje.
- Volumetrična zmogljivost je večja pri R32, zato so lahko komponente bolj kompaktne.
Pri nizkotemperaturnem ogrevanju, na primer talnem pri 35 °C, je razlika majhna. Pri 55 °C ali več propan običajno pokaže jasnejšo prednost. Pri nakupu primerjajte vrednosti SCOP pri obeh temperaturah vode, ne le pri 35 °C.
Varnost in vnetljivost
R290 je visoko vnetljiv (razred A3), zato za napravo veljajo strožje varnostne zahteve. Propan je težji od zraka in se ob uhajanju zbira ob tleh. Pri monoblok napravah zunaj hiše je tveganje majhno, ker se plin razprši v okolici.
Pri split sistemih plin kroži tudi po notranji enoti, zato standardi (npr. EN 378 in IEC 60335-2-40) omejujejo količino polnitve glede na velikost prostora. Naprave s propanom za stanovanjsko rabo so zato večinoma zunanji monoblok z vodnim krogom v hišo. Proizvajalci polnitev običajno omejijo na 0,5 do 1,5 kg, pogosto pa je pod kilogramom.
Servis mora opraviti usposobljen serviser z ustreznim orodjem in znanjem o vnetljivih sredstvih. Upoštevajte to pri izbiri izvajalca.
Kako zakonodaja vpliva na izbiro?
Uredba EU 2024/573 o fluoriranih toplogrednih plinih postopoma zmanjšuje količine, ki jih je dovoljeno dati na trg, do popolne opustitve leta 2050. Za manjše toplotne črpalke uvaja tudi prepovedi glede na GWP. Pri monoblok napravah do 12 kW naj bi od leta 2027 veljala omejitev za plin z GWP 150 ali več, pri split napravah pa so roki in mejne vrednosti drugačni. R32 s 675 torej ne bo ostal v vseh izvedbah, R290 pa omejitev ne zadeva.
Naprava z R32 je danes povsem zakonita in dobavljiva, dolgoročno pa se lahko spremeni dobavljivost plina in rezervnih delov. Točne roke za posamezen model preverite pri proizvajalcu.
Kateri plin je pravi za vašo hišo?
Odločitev ni enaka za vse. Trije tipični primeri:
- Novogradnja s talnim ogrevanjem: voda ima okoli 35 °C, zato sta oba plina podobno učinkovita. Odločajo cena, hrup in razpoložljivost.
- Starejša hiša z radiatorji brez obnove: potrebna je voda pri 55 °C ali več, zato je R290 običajno boljša izbira.
- Stanovanje ali majhen prostor z notranjo enoto: pogosteje pride v poštev R32 zaradi omejitev polnitve vnetljivih plinov.
Pri izbiri naprave pogledajte ponudbo toplotnih črpalk in preverite, kateri hladilni plin uporabljajo posamezni modeli. Podatek je običajno v tehničnem listu skupaj s količino polnitve.
Kaj preveriti v tehničnem listu?
Poleg imena plina so pomembni še drugi podatki. Prvi je GWP, ki ga standardizirana nalepka navaja skupaj s količino plina. Količina polnitve v kilogramih in ekvivalent v tonah CO2 pokažeta, kakšen bi bil učinek ob uhajanju.
Drugi je najvišja temperatura dvižnega voda in izkoristek pri njej. Tretji je SCOP pri 35 in 55 °C, ki povzema povprečno sezonsko učinkovitost. Višji SCOP pomeni manjšo letno porabo elektrike za enako količino toplote. Črpalka s SCOP 4,5 za 12.000 kWh toplote letno porabi okoli 2670 kWh elektrike, tista s SCOP 3,8 pa okoli 3160 kWh.
Poglejte tudi hrup. Nižji tlaki pri R290 pogosto omogočajo tišje delovanje, vendar je hrup bolj odvisen od ventilatorja in izvedbe ohišja kot od plina.
Povzetek: kaj izbrati?
R32 je preizkušena in široko dostopna izbira za nizkotemperaturne sisteme in notranje enote. R290 je tehnično boljši pri višjih temperaturah vode, njegov vpliv na podnebje je zanemarljiv, zakonodaja pa ga ne omejuje. Za večino enodružinskih hiš z zunanjo enoto je R290 danes smiselna prva izbira. R32 ostaja razumna rešitev, kadar sta pomembni cena in dobava.
