Rodzaje czynników chłodniczych w klimatyzacji

Każdy rodzaj klimatyzatora wymaga do swojego działania odpowiedniej substancji, którą nazywa się czynnikiem chłodniczym. Znajdziemy ją zarówno w domowych systemach klimatyzacji, jak również tych stosowanych w biurach czy nawet samochodach. Oczywiście rodzaj ziębnika powinien być dobrany do urządzenia chłodzącego, w jakim przyjdzie mu pracować. Tłumaczymy, jakie są najpopularniejsze czynniki chłodnicze w klimatyzacji przemysłowej, domowej oraz samochodowej.

Czym jest czynnik chłodniczy w klimatyzacji?

Czynnik chłodniczy to rodzaj płynu roboczego, bez którego nie byłaby możliwa praca urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych. Najczęściej jest to związek chemiczny lub mieszanina takich związków, która wykazuje właściwości termodynamiczne, umożliwiające uczestniczenie w procesie wymiany ciepła między otoczeniem, a elementami układu klimatyzacji.

Działanie chłodziwa może wydawać się skomplikowane, ale w dużym uproszczeniu chodzi o to, że czynnik chłodniczy pod wpływem niskiej temperatury i ciśnienia zaczyna wrzeć, pobierając energię cieplną z otoczenia. Następnie, w czasie skraplania, oddaje zaabsorbowane ciepło, a sam powraca do swoich wyjściowych właściwości – tłumaczy nam ekspert reprezentujący firmę Waso Klim z Chorzowa, która zajmuje się instalacją i serwisem systemów klimatyzacji.

Cechy ziębnika a miejsce jego zastosowania

Istnieje wiele rodzajów czynników chłodniczych – niektóre są dziełem matki natury i występują w przyrodzie (nazywa się je naturalnymi), inne stanowią wytwór myśli technicznej człowieka (noszą miano syntetycznych). Poszczególne chłodziwa różnią się składem fizykochemicznym oraz swoimi właściwościami, dlatego stosuje się je w odmiennych maszynach i urządzeniach chłodniczych.

Podczas doboru rodzaju chłodziwa do jego przyszłego miejsca pracy, należy zwrócić uwagę na takie cechy, jak:

• brak toksycznego wpływu na otoczenie,
• ograniczona palność,
• brak podatności na wybuchy,
• odporność na działanie niskich temperatur.

Chłodziwa naturalne

Jak wskazuje sama nazwa, są to ziębniki, które powstały w naturze, bez żadnej ingerencji ze strony człowieka. Do najpopularniejszych chłodziw z tej kategorii zaliczamy:

• R600a – jest bezbarwnym, bezwonnym i łatwopalnym związkiem organicznym, który dzięki swojemu naturalnemu pochodzeniu nie stanowi zagrożenia dla środowiska naturalnego. Izobutan R600a, bo tak też nazywany jest ten ziębnik, stosuje się przede wszystkim w domowych chłodziarkach oraz małych lodówkach przemysłowych.
  
• R290 – ten rodzaj chłodziwa, choć podobny do R600a, jest wykorzystywany w większych instalacjach, takich jak m.in. klimatyzacje biurowe, domowe, sklepowe czy nawet instalacje chłodnicze dla przemysłu. Największym minusem tej substancji jest jej wysoka wybuchowość, jednak rekompensują ją właściwości termodynamiczne.

Chłodziwa syntetyczne

Syntetyczne czynniki chłodnicze to dzieło człowieka. Poszczególne właściwości tych substancji zostały opracowane z myślą o instalacjach, w których się je wykorzystuje. Wśród nienaturalnych chłodziw należy wymienić:

• R410a – zwany też freonem R410a, to substancja należąca do czynników typu HFC. Obecnie można go znaleźć w wielu domowych oraz biurowych systemach klimatyzujących, jednak z powodu obostrzeń jest on wycofywany i do roku 2025 całkowicie wyjdzie z użycia.
  
• R407c – to bardzo popularny rodzaj chłodziwa, wykorzystywany głównie w systemach o małej mocy – np. w domowych i przenośnych klimatyzatorach. Freon r407c cieszy się zainteresowaniem przede wszystkim ze względu na swoją niską cenę, jednak należy do grupy F-gazów, które są szkodliwe dla środowiska, dlatego jego podaż jest stopniowo zmniejszana.
  
• R404a – jest chłodziwem, które charakteryzuje się bardzo niskim poślizgiem temperaturowym – stąd najczęściej stosuje się go w chłodziarkach handlowych oraz przemysłowych. Freon R404a należy jednak do gazów cieplarnianych typu HFC, dlatego jego miejsce już za kilka lat zastąpią bardziej przyjazne dla środowiska czynniki chłodnicze.
• R507 – cechuje się bardzo zbliżonymi właściwościami do chłodziwa r404a, dlatego znalazł podobne zastosowanie – przede wszystkim w przemysłowych i handlowych systemach chłodniczych.
• R134a – jeden z najpopularniejszych czynników chłodzących, szczególnie chętnie wykorzystywane w klimatyzacjach samochodowych oraz chłodnictwie przemysłowym. Gaz ten jest stopniowo zastępowany bardziej ekologicznymi alternatywami, jednak wciąż chętnie wybierają go serwisanci oraz użytkownicy – to zasługa jego atrakcyjnej ceny.
• R1234yf – to wydajny, bezpieczny, nietoksyczny i przyjazny dla środowiska czynnik chłodniczy, który na naszych oczach wypiera z rynku swojego poprzednika – R134a – i staje się hegemonem na rynku klimatyzacji samochodowych. Chłodziwo ma jednak swoich przeciwników – powodem jest jego stale rosnąca cena oraz niska palność.

Czynniki chłodnicze a regulacje prawne

Z powodu postępującej degradacji środowiska naturalnego, a w szczególności wzrostu efektu cieplarnianego, używanie czynników chłodniczych jest ściśle regulowane przepisami prawnymi, których głównym celem jest ograniczenie emisji substancji zubożających warstwę ozonową.

Obowiązujące aktualnie unijne obostrzenia zakazują sprzedaży m.in. czynników typu CFC i HCFC, w tym ziębnika R22, jednego z najpopularniejszych płynów roboczych w Polsce. Dzięki kolejnym rozporządzeniom możliwe będzie stopniowe zmniejszanie zużycia czynników HFC. Dodatkowe działania, takie jak np. podnoszenie cen F-gazów, mają zachęcać do wyboru alternatywnych substancji, które w mniejszym stopniu obciążają przyrodę.