Kølemiddel: Varmepumpe med propan giver fordele
Når det gælder driften af varmepumper, spiller kølemidler en vigtig rolle. Uden disse stoffer ville varmesystemet ikke fungere. Men hvad er kølemidler egentlig? Hvorfor er de så vigtige for Carrier-varmepumper, og hvilken rolle spiller naturlige alternativer som f.eks. propan? Vi giver et overblik og viser fordele og ulemper ved de forskellige stoffer.
Hvad er kølemidler, og hvad gør de?
Kølemidler er syntetiske eller naturlige væsker, som bl.a. bruges i Carriers klimaanlæg og varmepumper. De har særlige egenskaber, der gør dem i stand til at overføre varme fra et medium ved lav temperatur til et medium ved højere temperatur. I processen gennemgår de forskellige faseændringer, som følgende oversigt viser:
- Varmeoptagelse fra omgivelserne: I det første trin strømmer kølemidlet i varmepumpen gennem en fordamper. Det er en varmeveksler, som overfører energien fra udeluften, jorden eller grundvandet til mediet. Det absorberer varme og fordamper.
- Trykket og temperaturen stiger i kompressoren: Kølemiddeldampen strømmer derefter gennem en kompressor. Det øger trykket, hvorved temperaturen også stiger. Det er vigtigt for at kunne frigive den medbragte varme.
- Varmeoverførsel til omgivelserne: Kølemidlet strømmer igen gennem en varmeveksler og overfører varme til det køligere miljø. Varmeveksleren kaldes en kondensator, da kølemidlet bliver flydende på dette tidspunkt.
- Ekspansion af kølemidlet: Hvis den transporterede varme er blevet frigivet til omgivelserne eller det opvarmede vand, vender kølemidlet tilbage til sin flydende tilstand. Det strømmer gennem en særlig ventil, hvor det aflaster trykket og er tilgængeligt for cyklussen igen.
Bemærk: Da cyklussen kan vendes, er det også muligt at køle med en varmepumpe.
Høje krav til kølemidler til varmepumper
For at kølemiddelkredsløbet kan fungere som beskrevet, skal stoffet opfylde forskellige egenskaber. Disse omfatter f.eks:
- God faseændringsadfærd (væske til damp og omvendt)
- Kemisk stabilt under alle tænkelige driftsforhold
- Ikke-giftigt for at forhindre skader
- Økologisk fordelagtig med hensyn til GWP (globalt opvarmningspotentiale) og ODP (ozonnedbrydende potentiale)
Uden disse egenskaber ville køleprocessen ikke være mulig i den ønskede form. Temperaturen kunne ikke hæves som ønsket, eller output ville ikke nå de krævede værdier.
Mærkning af kølemidler forklaret
For at sikre en klar identifikation mærker producenterne stofferne med et standardiseret mønster. Det består af et R for kølemiddel, et tal og i nogle tilfælde endnu et bogstav. Betydningen afhænger af typen af stof, som følgende oversigt viser:
- Halogenerede kølemidler betegnes af producenterne efter mønsteret R-XYZ. "X" står for antallet af kulstofatomer. "Y" står for antallet af brintatomer, og "Z" står for antallet af fluoratomer. Hvis der er et lille bogstav til sidst, står det for et stof med samme molekylformel, men med en anden struktur. R134a er et eksempel.
- Uorganiske kølemidler kankendes på et trecifret nummer, der starter med 7. Typiske eksempler er ammoniak (R717), vand (R718) og kuldioxid (R 744).
- Kulbrinter betegnes også af producenterne med et "R" og tre cifre. Disse begynder normalt ikke med tallet syv og er derfor lette at genkende. Typiske eksempler er Propen (R1270), Isobutan (R600a) og Propan (R290).
Der findes også blandinger af forskellige stoffer, som kan kendes på et stort bogstav. Specialister skelner mellem zeotropiske blandinger, som ændrer deres struktur på grund af faseændringen, og azeotropiske blandinger, som bevarer deres struktur.
Hvilke kølemidler findes der til varmepumper?
Når det drejer sig om at vælge et kølemiddel, spiller de individuelle omstændigheder en vigtig rolle. Systemets temperaturområder (varmekilde, fremløbstemperatur) og stoffernes klimatiske effekt er særligt relevante. Følgende tabel viser, hvilke kølemidler der generelt er egnede til varmepumper, og hvornår de bør bruges.
For at reducere miljøpåvirkningen er kølemidler med meget høje GWP-værdier nu underlagt regulering. På grund af den såkaldte F-gas-forordning (EU-forordning nr. 517/2014 om fluorholdige drivhusgasser) kan mange kølemidler ikke længere markedsføres uden begrænsninger. HFO'er og naturlige kølemidler som f.eks. propan til varmepumper er derimod miljømæssigt fordelagtige og billige.
Iøvrigt: Carrier satser i stigende grad på propan som naturligt kølemiddel til varmepumper.
Højere krav til installation på grund af naturlige kølemidler
Naturlige kølemidler til varmepumper har ofte højere strukturelle krav. Det skyldes, at medierne ofte er brandfarlige. Propan er et godt eksempel på dette. I praksis er den potentielle fare dog lav. Når alt kommer til alt
- kølekredsløbene er hermetisk lukkede
- bruges der kun meget små mængder kølemiddel
- der er obligatoriske sikkerhedsafstande til kælderdøre og lysbrønde
Kan naturlige kølemidler betale sig til varmepumpen?
Når det drejer sig om brug i villaer og dobbelthuse, anvendes propanvarmepumper som Carrier AquaSnap 30AWH-P med R290 propan som kølemiddel i stigende grad i dag. Mediet har en GWP på tre og er derfor tre gange mere skadeligt end CO₂, når det slippes ud i atmosfæren. Sammenlignet med konventionelle medier som R410A og R134a er det globale opvarmningspotentiale dog mindst 590 gange lavere. Desuden når en varmepumpe med R290 (propan) højere temperaturer. Teknologien er derfor perfekt til både nye og eksisterende bygninger, f.eks. hvis man ønsker at eftermontere en varmepumpe.
Varmepumper med R290 propan: et overblik over fordele og ulemper
Propan har et lavt GWP. Det har et lavt globalt opvarmningspotentiale og er ikke påvirket af F-gasforordningen. Mediet er generelt billigt og vil fortsat være tilgængeligt i fremtiden. Dets termodynamiske egenskaber er også en fordel. De muliggør effektiv og pålidelig drift - også af Carriers propanvarmepumper. Følgende oversigt viser de vigtigste fordele på et øjeblik:
- Lave driftsomkostninger takket være høj energieffektivitet
- Bredt anvendelsesområde takket være temperaturer på op til 70 °C
- Kan også bruges i gamle bygninger uden omkostningstunge ombygningsforanstaltninger
- Økologisk fordelagtig takket være det lave GWP på 2 til 3
- Højere tilskud til varmepumpen takket være naturlige kølemidler
En varmepumpe med propan har også ulemper. Det skyldes, at mediet er meget brandfarligt og derfor forbundet med et vist farepotentiale. I praksis er dette dog normalt irrelevant. Det skyldes den lave kølemiddelfyldning, hermetisk forseglede kølekredsløb og højere sikkerhedsforanstaltninger under installationen.
Monoblok- og splitvarmepumper med R290 propan tilgængelige
Hvis du vil bruge propan som naturligt kølemiddel, har du et bredt udvalg. Både split- og monoblok-varmepumper med R290 er tilgængelige i dag. Systemerne fås i forskellige effektområder og derfor til mange bygninger og anvendelsesområder.
