Je li rashladno sredstvo toplinske pumpe sigurno?

Savezna vlada vjeruje toplinske pumpe su budućnost kućnog grijanja, toliko da Zakon o smanjenju inflacije iz 2022. daje porezni kredit vlasnicima kuća koji ugrade novu. Dizalice topline ne sagorijevaju fosilna goriva i troše djelić energije nego električne peći.

Ali to ne znači da dizalice topline ne utječu na okoliš. I dalje to rade, uglavnom zato što koriste rashladno sredstvo.

U prošlosti se pokazalo da rashladna sredstva za hladnjake i klima uređaje imaju negativan učinak na okoliš. Godine 1987., međunarodni ugovor pod nazivom Montrealski protokol zabranio je upotrebu rashladnih sredstava koja su se u to vrijeme najčešće koristila. Ispostavilo se da su kemikalije koje su sadržavala ta rashladna sredstva djelomično odgovorne za iscrpljivanje ozonski omotač u zemljinoj atmosferi i sezonske "ozonske rupe" nad sjeverom i jugom Poljaci.

Rashladna sredstva koja su došla nakon Montrealskog protokola ne oštećuju ozonski omotač, ali još uvijek dolaze s nekim

štetni utjecaji na okoliš. Stoga je razvoj savršenog rashladnog sredstva u tijeku. Do sada nitko nije razvio rashladno sredstvo bez nekih sigurnosnih problema. To nikoga ne bi trebalo spriječiti da instalira a toplinska pumpa, međutim, jer dobrobiti tehnologije daleko nadmašuju rizike.

Što je rashladno sredstvo?

Rashladno sredstvo u klima uređaju, hladnjaku ili toplinskoj pumpi je spoj koji kruži unutar rashladnih zavojnica. Rashladno sredstvo može prenositi toplinu s jednog mjesta na drugo — u slučaju a toplinska pumpa, iz zatvorenog prostora u otvoreni prostor. Nijedan rashladni sustav ne bi radio bez rashladnog sredstva.

Rashladno sredstvo koje se koristi u sustavu toplinske pumpe mora imati nekoliko kvaliteta:

• Nisko vrelište;
• Netoksičan;
• Nezapaljivo;
• Visok potencijal apsorpcije topline;
• Nulti učinak na ozonski omotač; i
• Nizak potencijal globalnog zatopljenja.

Postoje četiri uobičajene klase rashladnih sredstava: klorofluorougljici (CFC), hidroklorofluorougljici (HCFC), hidrofluorougljici (HFC) i hidrofluoroolefini (HFO). CFC i HCFC sadrže klor, kemikaliju odgovornu za oštećenje ozona, a oba su postupno ukinuta ili su u procesu postupnog ukidanja. Većina modernih rashladnih sredstava su HFC, HFO ili njihova kombinacija.

Je li rashladno sredstvo toplinske pumpe sigurno?

Dizalice topline proizvedeni prije 2010. punjeni su rashladnim sredstvom R-22, HCFC-om koji je u procesu povlačenja iz upotrebe zbog njegovog učinka na ozonski omotač. Ako imate stariji sustav toplinske pumpe, možda ćete – ovisno o modelu – moći zamijeniti rashladno sredstvo R-22 sigurnijim R-410A. Ako nastavite koristiti svoj sustav s R-22, nećete ga moći ponovno puniti nakon 2030. godine, kada stupi na snagu posljednja faza njegovog postupnog ukidanja.

R-410A je HFC koji nema potencijal oštećenja ozonskog omotača. Prodaje se pod markama Gentron AZ-20, Suva 410A i Puron. Sustavi dizalica topline proizvedeni nakon 2010. već se pune R-410A. Iako R-410A nema utjecaja na ozonski omotač, ima potencijal globalnog zatopljenja. Zbog toga je također u procesu postupnog ukidanja od strane EPA.

Počevši od 2023., rashladno sredstvo koje se koristi u novim sustavima klima uređaja i toplinskih pumpi je R-454B, HFO spoj. Ne može se koristiti u sustavima dizajniranim za R-410A. Ima nizak potencijal globalnog zatopljenja i nema potencijal oštećenja ozonskog omotača, ali nažalost, blago je zapaljiv.

Zasad se čini da ne možete imati sve što se tiče sigurnosti. Ali tehnologija se brzo razvija i nedvojbeno će biti novih razvoja u rashladnim sredstvima toplinskih pumpi tijekom sljedećih nekoliko godina.

Evolucija rashladnih sredstava

Davnih 1800-ih, kada su ljudi koristili ledenice za održavanje hrane hladnom, njemački profesor inženjerstva Carl von Linde je patentirao prvi rashladni sustav koji se oslanjao na širenje i skupljanje rashladnog sredstva. Onaj koji je koristio bio je amonijak, a mnogi kasniji hladnjaci također su koristili amonijak ili kemikalije kao što su metil klorid i sumporov dioksid. Te su kemikalije otrovne, zapaljive i odgovorne su za mnoge nesreće.

Godine 1928., inženjer koji je radio za General Motors, izumio je potpuno inertnu "čudesnu" klasu spojeva koji su zamijenili te opasne kemikalije. Bili su poznati kao klorofluorougljici jer su sadržavali ugljik, fluor, vodik i klor. Ovaj spoj DuPont je prodao pod markom Freon.

Freon je postao široko korišten sve do 1970. godine kada je James Lovelock (koji je poznat po promoviranju Gaia hipoteza) uspio je otkriti molekule tih tvari koje lebde u atmosferi. Ubrzo nakon toga, znanstvenici su otkrili klor monoksid u stratosferi. Jedini način da tamo stigne bio je da se CFC-i bogati klorom ne raspadnu u nižim slojevima atmosfere i migriraju u gornju atmosferu i reagiraju s ozonom.

To je bila ogromna crvena zastavica, a CFC-i su ubrzo nakon toga zabranjeni.

Kako su CFC-i postupno izbacivani iz upotrebe, znanstvenici su razvili niz alternativa, uključujući HFC-e i HCFC-e, ali i oni smatraju se štetnima za okoliš, posebno zato što su staklenički plinovi, a neki su i blago zapaljivi. HFO su najnoviji razvoj. Nastaju od atoma vodika, fluora i ugljika, te imaju nulti potencijal oštećenja ozona i nizak potencijal globalnog zatopljenja. S obzirom na mogućnost da se u budućnosti otkrije da HFOs imaju neke još nepoznate ekološke nedostatke, također postoji kretanje prema korištenju prirodnih spojeva poput ugljičnog dioksida, izobutana i propana - i još jednom, amonijaka - kao rashladna sredstva.

Chris Deziel aktivan je u građevinarstvu više od 30 godina. Pomogao je izgraditi mali grad u pustinji Oregon iz temelja i pomogao u osnivanju dviju tvrtki za uređenje okoliša. Radio je kao stolar, vodoinstalater i popravljač namještaja. Deziel piše DIY članke od 2010. i radio je kao online konzultant, nedavno s Home Depotovom Pro Referral uslugom. Njegov rad je objavljen na Landlordology, Apartments.com i Hunker. Deziel je također objavljivao znanstvene sadržaje i strastveni je glazbenik.