Cirkulací chladiva v tepelném okruhu dochází k odběru tepla ve výparníku a jeho odevzdání v kondenzátoru. Skupenství chladiva se tak ve výparníku mění z kapalného na plynné a poté opět zpět na kapalné v kondenzátoru. Chladiv existuje celá řada, a i jejich výroba prošla určitým vývojem. Dříve velmi využívaná báze plně halogenovaných uhlovodíků (CFC) byla později nahrazena částečně halogenovanými uhlovodíky (HCFC) a pod tlakem zabezpečení minimálního škodlivého vlivu byla i tato nahrazena fluorovanými uhlovodíky (HFC) a jejich směsí.

​Rozdělení chladiv

 

CFC – plně halogenované uhlovodíky

• R11, R12, R113, R114, R115, R13
• tato chladiva (freonové směsi) byla již zcela zakázána

HCFC – částečně halogenované uhlovodíky

• R22, R123, R124, R142
• zákaz pro tato chladiva platí od roku 2010, pro údržbu však mohla být využívána ještě do konce roku 2014

HFC – fluorované uhlovodíky a jejich směsi

• R23, R32, R125, R134a, R152a, R143a, R407c, R404a, R410a, R417a, R507
• tato chladiva v současnosti nahradila zakázané látky, jejich složení nenarušuje ozónovou vrstvu

 

Srovnání nejpoužívanějších chladiv

 

Chladivo R407c

Jde o směs obsahující difluormethan R32, pentafluorethan R125 a 1,1,1,2- tetrafluorethan R134a v poměru 23 : 25 : 52 %. Používá se především v klimatizačních systémech do -10 °C, kde nahradila zakázanou R22 (chlordifluormethan). Při vypařovací teplotě má velký rozptyl chladiva.

Jde o stabilní látku, která není nebezpečná pro zdravotní prostředí ani pro lidský organismus.

Vlastnosti R407c: jde o bezbarvý plyn s lehkým éterickým pachem, teplota varu je -43,9 °C, relativní hustota 1,16 g/cm3 při 21,1 °C, rozpustnost ve vodě 1,5 g/l, tlak páry 10,769 hPa při 21,1 °C.

Aktuální cenu 11 kg náplně chladiva R407c najdete zde.

Chladivo R410a

Tato látka je směsí pentafluorethanu, R125 a difluormethanu R32 a dosud nepodléhá žádným zákazům. Proto také patří mezi stále ještě hojně užívaná média pro klimatizační zařízení. Pokud ji budeme srovnávat s jinými druhy, pak má vyšší objemovou chladivost a energetickou efektivnost. Předpokládá se však postupný útlum výroby, protože má celkem velký potenciál zvyšovat teplotu klimatu.

Vlastnosti R410a: bezbarvý nehořlavý plyn, kapalný při 20 °C, éterický zápach, teplota varu -51,6 °C, relativní hustota 1,062 g/cm3 při 25 °C.

Aktuální cenu 10 kg náplně chladiva R410a naleznete zde.

Chladivo R32

Chladivo R32 – difluormethan má pro životní prostředí nejpříhodnější hodnoty. Je energeticky vysoce účinné a má výbornou schopnost přenosu tepla. Oproti R410a může klimatizace plněná R32 dodat i o 60 % vyšší výkon, dle konkrétního zařízení.

Bezpečné a příznivé hodnoty tohoto chladiva mu zajišťují i v budoucnosti pevné místo mezi jinými typy.

Chladivo R134a

Patří mezi nejvyužívanější chladiva, a to nejen pro klimatizace budov, ale i osobních vozidel a veřejné dopravy. S tímto typem se lze setkat také v chladírenském průmyslu a u tepelných čerpadel.

Vlastnosti R134a: bod varu -26,3 °C při 1013 mbar, nízká hustota v kapalné formě, vysoká hustota v plynné formě, kritická teplota 101,1 °C, kritický tlak 40,6 bar, bezbarvý plyn se slabým éterickým zápachem.

Aktuální cenu 12 kg náplně chladiva R134a naleznete zde.

Chladivo R404a

Do chladírenských zařízení se stále ještě často využívá chladivo R404a. Pro své vysoké hodnoty vlivu na oteplování planety však vzniká snaha a tlak po jeho omezení. Proto je možné se již nyní setkat s variantní nabídkou chladiva R407h.

Aktuální cenu 10 kg náplně R404a naleznete zde.

Aktuální cenu 10 kg náplně R407h naleznete zde.

 

Ekologická chladiva

Vzhledem k vysokému nárůstu využívání chladírenských zařízení (klimatizace, chladničky, chladírenská přeprava a mnohé další) narůstala i spotřeba chladících látek. Jejich vliv však zanechával citelnou mapu na životním prostředí, především na ozónové vrstvě. V průběhu let tak došlo k podstatné regulaci těchto plynů a jejich postupné náhradě ekologickými variantami, které splňují vysoké technické a zdravotní požadavky.

Freonové směsi tak nyní zcela nahradila chladiva bez chloru, v přírodě přirozeně odbouratelná.

Pro dobrou orientaci dopadu chladiva na ekologii se používají zkratky:

• GWP (Global Warming Potencial), který ukazuje potenciál globálního oteplování, jinými slovy, jak může látka zvýšit teplotu klimatu v poměru potenciálu oxidu uhelnatého. Hodnota ukazuje stoletý potenciál oteplování 1kg plynu ku 1 kg CO2 – čím vyšší číslo, tím větší potenciál.
• CO2_ekv. – vyjadřuje kolik tun CO2 má v ovzduší stejný dopad jako množství konkrétního plynu použitého v klimatizaci. Je to násobek GWP a náplně chladiva vyjádřená v tunách. Tato hodnota se povinné uvádí na venkovní jednotce klimatizačního systému.

Hlavními ekologickými chladivy jsou vzduch, voda, také čpavek, CO2 a uhlovodíky, jako je propan nebo butan. Snižování emisí skleníkových plynů nutí výrobce přizpůsobovat se a vyvíjet lepší technologie, které využívají přírodních chladiv nebo chladiv, která mají minimální negativní dopady.

Chladivo R1234yf

I povolená chladiva mají ekologičtější nástupce jako je na příklad R1234yf. Toto médium bylo navrženo jako alternativa k R134a do automobilových klimatizací. Jedná se o novou třídu, která má GWP asi 335 krát nižší než R134a a atmosférickou životnost 400 krát kratší. Vzniklo na základě přísných evropských směrnic, které počítají s výrobou látek do klimatizací automobilů s hodnotou GWP 150 a méně.

Některé automobilové závody ale toto chladivo do svých vozů přidávat odmítají, protože má částečnou hořlavost a v případě extrémního typu autonehody může být tímto nebezpečné.

Aktuální cenu 5 kg náplně chladiva R1234yf naleznete zde.

Chladivo R744

Chladivo R744 patří mezi zcela přírodní ekologická chladiva. R744 je velice čisté CO2 s nízkým obsahem vlhkosti (H2O < 10 ppm). Tato nízká hodnota vlhkosti je velmi důležitá pro zajištění správné funkčnosti zařízení a pro omezení vlivu vlhkosti na korozi chladícího zařízení.

CO2 je nehořlavé a má výborné termodynamické vlastnosti. Hodnota GWP je pouze 1!

Využití chladiv

Široká škála nabídky chladicích látek jim umožňuje velké uplatnění v mnoha zařízeních a průmyslových odvětvích.

Nejčastěji se lze s chladicím mediem setkat u:

• klimatizačního zařízení bytů, domů, také velkých průmyslových a komerčních objektů
• klimatizace osobních vozidel, nákladních vozidel, autobusů i vlaků
• ledniček, mrazniček, chladicích pultů
• velkých chladírenských prostor, odstředivých chladicích systémů, také u systémů pro zpracovatelský průmysl
• chladičů
• chladírenské přepravy
• hydrauliky tepelných čerpadel

Princip tepelného čerpadla se nadneseně může přirovnat k principu fungování chladničky, která „odebírá“ teplo potravinám, které jsou v ní uložené a toto teplo odevzdává do místnosti, kde je umístěna. U tepelného čerpadla se teplo získává z okolního prostředí, nejčastěji přímo ze vzduchu, nebo ze země prostřednictvím kapaliny – nemrznoucí směsi, která se ohřátá tímto přirozeným přírodním teplem odvádí do výparníku tepelného čerpadla, kde se teplo předá chladivu kolujícím uvnitř.  

Chladivo se takto ve výparníku vypaří a vzniklý plyn je nasán kompresorem. Kompresor ohřáté plynné chladivo prudce stlačí a díky fyzikálnímu principu komprese, kdy při vyšším tlaku stoupá teplota, přenese teplo na vyšší teplotní hladinu zhruba 80 °C. Kompresorem zahřáté chladivo pokračuje do kondenzátoru, kde se teplo předá do topné vody pro vytápění celého domu, ohřevu vody v zásobníku nebo jiného systému, a plynné chladivo zase změní svoje skupenství na kapalné.

Z kondenzátoru putuje kapalné chladivo přes expanzní ventil, kde dojde k jeho prudkému ochlazení, zpět do výparníku, kde se opět ohřeje. Tento stále opakovaný cyklus tak převádí teplo z vnějšího prostředí do vytápěného domu.