Europejskie przepisy dotyczące efektywności energetycznej budynków oraz ograniczania stosowania fluorowanych gazów cieplarnianych wyznaczają nowy kierunek rozwoju techniki grzewczej. Coraz większego znaczenia nabierają pompy ciepła wykorzystujące naturalny czynnik chłodniczy R290, czyli propan. W połączeniu z konstrukcją monoblokową technologia ta odpowiada na dwa istotne wyzwania: ograniczenie wpływu ogrzewania na klimat oraz uproszczenie instalacji. Co oznacza to dla inwestorów, instalatorów i właścicieli modernizowanych budynków?
Dekarbonizacja ogrzewania zmienia wymagania wobec budynków
Budynki odpowiadają za 40 proc. zużycia energii końcowej oraz 36 proc. emisji gazów cieplarnianych związanych z energią w Unii Europejskiej. Znaczna część tego zużycia przypada na ogrzewanie pomieszczeń i przygotowanie ciepłej wody użytkowej, dlatego ograniczanie emisji wymaga nie tylko poprawy efektywności energetycznej budynków, ale również zmian w sposobie ich ogrzewania. Kierunek tych zmian określa znowelizowana dyrektywa w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD, UE 2024/1275). Zgodnie z jej założeniami od 2028 roku nowe budynki będące własnością organów publicznych mają spełniać standard bezemisyjny, a od 2030 roku wymóg ten obejmie wszystkie nowe budynki, z przewidzianymi wyjątkami. Państwa członkowskie mają również uwzględnić w krajowych planach renowacji działania zmierzające do stopniowego wycofywania kotłów na paliwa kopalne do 2040 roku. Nie oznacza to automatycznego zakazu użytkowania istniejących urządzeń ani obowiązku montażu pomp ciepła. Przepisy wyraźnie wzmacniają jednak znaczenie technologii grzewczych, które nie wymagają spalania paliw kopalnych w budynku.
– Dekarbonizacja ogrzewania przestaje być odległym celem, a staje się jednym z podstawowych kryteriów planowania inwestycji. Wybierając źródło ciepła, warto dziś brać pod uwagę nie tylko jego aktualne parametry, ale również wymagania, które będą obowiązywać w kolejnych latach. Monoblokowe pompy ciepła z czynnikiem R290 dobrze wpisują się w ten kierunek, łącząc nowoczesną technologię grzewczą z rozwiązaniami ograniczającymi wpływ urządzenia na środowisko – wyjaśnia Damian Lech, Product Sales Manager Heat Pumps w MBT Climate Poland Sp. z o.o reprezentujący markę Kermi Sp. z o.o.
Dlaczego branża stawia na propan?
Jedną z istotnych zmian na rynku pomp ciepła jest rosnące wykorzystanie naturalnych czynników chłodniczych. Wśród nich szczególną rolę odgrywa R290, czyli propan stosowany w odpowiednio zaprojektowanych i zabezpieczonych układach chłodniczych. Jego podstawową zaletą jest bardzo niski potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) w porównaniu z czynnikami fluorowanymi, takimi jak R410A czy R32. R290 nie powoduje również niszczenia warstwy ozonowej. Ma to znaczenie szczególnie w kontekście unijnego rozporządzenia F-gazowego (UE) 2024/573, które stopniowo ogranicza wprowadzanie na rynek urządzeń wykorzystujących fluorowane gazy cieplarniane. Od 1 stycznia 2027 roku przepisy przewidują zakaz wprowadzania na rynek samodzielnych pomp ciepła o mocy znamionowej do 12 kW oraz powyżej 12 kW, ale nieprzekraczającej 50 kW, jeśli wykorzystują fluorowane czynniki chłodnicze o GWP wynoszącym co najmniej 150. Regulacje przewidują określone wyjątki związane z wymaganiami bezpieczeństwa. Kolejny etap zmian, zaplanowany na 2032 rok, wprowadza dalsze ograniczenia dotyczące stosowania fluorowanych gazów cieplarnianych w samodzielnych pompach ciepła o mocy do 12 kW. To jeden z powodów, dla których producenci coraz częściej rozwijają urządzenia wykorzystujące naturalne czynniki chłodnicze.
Znaczenie R290 nie ogranicza się jednak do kwestii środowiskowych. Właściwości termodynamiczne propanu pozwalają projektować pompy ciepła osiągające wysokie temperatury wody grzewczej, w niektórych konstrukcjach sięgające 70–75°C. Dzięki temu technologia może być wykorzystywana nie tylko w nowych budynkach z ogrzewaniem podłogowym, ale również przy modernizacji istniejących instalacji grzejnikowych. Nie oznacza to jednak, że każda pompa ciepła z R290 będzie pracowała z taką temperaturą ani że wymiana grzejników nigdy nie będzie konieczna. O możliwości wykorzystania istniejącej instalacji decydują przede wszystkim zapotrzebowanie budynku na ciepło, parametry urządzenia oraz wydajność odbiorników ciepła.
Monoblok upraszcza instalację, ale wymaga prawidłowego projektu
W konstrukcji monoblokowej fabrycznie zamknięty obieg chłodniczy znajduje się w jednej jednostce, najczęściej instalowanej na zewnątrz budynku. W przeciwieństwie do typowych rozwiązań split nie ma potrzeby wykonywania połączenia chłodniczego między jednostką zewnętrzną a wewnętrzną podczas standardowego montażu. Dla instalatora oznacza to uproszczenie części prac montażowych. Do budynku prowadzone są przewody hydrauliczne, którymi energia cieplna trafia do instalacji centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Nie eliminuje to jednak konieczności prawidłowego doboru urządzenia, wykonania zabezpieczeń hydraulicznych czy odpowiedniego przygotowania miejsca montażu.
Szczególne znaczenie ma bezpieczeństwo. Propan jest czynnikiem palnym, klasyfikowanym w grupie A3. Dlatego jednostki wykorzystujące R290 muszą być instalowane zgodnie z wymaganiami producenta, w tym dotyczącymi lokalizacji urządzenia i wyznaczenia odpowiednich stref bezpieczeństwa. Fabrycznie zamknięty obieg chłodniczy ogranicza zakres prac wykonywanych na instalacji czynnika, ale nie zwalnia z przestrzegania zasad montażu i eksploatacji. Z punktu widzenia użytkownika ważne są również miejsce potrzebne na instalację oraz komfort akustyczny. Współczesne monobloki mogą być wyposażone w modulowane sprężarki, wentylatory o regulowanej prędkości i tryby cichej pracy. Ostateczny poziom hałasu zależy jednak od konkretnego modelu, sposobu posadowienia oraz lokalizacji urządzenia względem budynku i sąsiednich posesji.
Wysoka temperatura zasilania nie zastępuje właściwego doboru
Jedną z najczęściej wskazywanych zalet pomp ciepła wykorzystujących R290 jest możliwość uzyskiwania wyższych temperatur zasilania. To istotne zwłaszcza w budynkach modernizowanych, w których funkcjonują tradycyjne grzejniki. W takich instalacjach pompa ciepła może być alternatywą dla dotychczasowego źródła ciepła bez konieczności całkowitej przebudowy systemu. Warunkiem jest jednak sprawdzenie, czy istniejące odbiorniki zapewnią odpowiednią moc przy parametrach pracy nowego urządzenia.
– R290 daje projektantom i instalatorom większą elastyczność, szczególnie przy modernizacji budynków. Możliwość uzyskania wyższej temperatury zasilania poszerza zakres zastosowań pomp ciepła, ale nie zastępuje prawidłowego doboru. O efektywności całej instalacji decydują również zapotrzebowanie budynku na ciepło, parametry pracy grzejników i sposób regulacji systemu. Dlatego modernizację warto rozpocząć od analizy istniejącej instalacji, a nie wyłącznie od wyboru urządzenia – podkreśla ekspert reprezentujący markę Kermi.
W praktyce istotnym parametrem pozostaje sezonowy współczynnik efektywności SCOP, określający relację ilości energii cieplnej dostarczonej przez urządzenie do zużytej energii elektrycznej w przyjętych warunkach obliczeniowych. Im wyższa jego wartość, tym mniejsze zużycie energii elektrycznej potrzebnej do dostarczenia określonej ilości ciepła. Należy jednak pamiętać, że rzeczywiste koszty eksploatacji zależą również od temperatury zasilania, klimatu, ustawień instalacji i cen energii.
Technologia dostępna już dziś
Pompy ciepła wykorzystujące propan nie są już rozwiązaniem eksperymentalnym, lecz technologią obecną na rynku urządzeń grzewczych. Producenci rozwijają konstrukcje monoblokowe z czynnikiem R290, odpowiadając na zmieniające się wymagania środowiskowe i potrzeby modernizowanych budynków. Ich rosnąca dostępność sprawia, że inwestorzy i instalatorzy mogą uwzględniać tę technologię zarówno przy projektowaniu nowych systemów ogrzewania, jak i przy wymianie dotychczasowych źródeł ciepła.
Nowy standard to nie tylko czynnik chłodniczy
Rosnące znaczenie R290 i konstrukcji monoblokowej jest wynikiem jednoczesnych zmian technologicznych, środowiskowych i regulacyjnych. Naturalny czynnik chłodniczy pozwala ograniczać bezpośredni wpływ potencjalnego wycieku na klimat, a fabrycznie zamknięty obieg chłodniczy upraszcza określone etapy instalacji. Nie oznacza to jednak, że sam wybór propanu gwarantuje niskie rachunki, bezproblemową modernizację czy wysoką efektywność. Ostateczny rezultat zależy od całego systemu grzewczego – jego projektu, doboru, montażu i późniejszej eksploatacji.
Monobloki z R290 można więc traktować jako jeden z głównych kierunków rozwoju nowoczesnego ogrzewania. Dla inwestorów najważniejsze jest to, że rozwiązania odpowiadające przyszłym wymaganiom rynku są dostępne już dziś, a ich potencjał można wykorzystać zarówno w nowych, jak i modernizowanych budynkach.