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Kältemittel Stoff Daten, Einsatz Richtlinien Vorschriften
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http://www.spezialgase.de/spezialgasekatalog/gase/kaeltemittel_r22_r507/kaeltem6/index.htmlProgramme für Kältemittelstoffdaten
Am Institut für Luft- und Kältetechnik Dresden werden seit vielen Jahren Grundlagenuntersuchungen an Kältemitteln ausgeführt. Ein Ergebnis dieser Arbeiten sind leistungsfähige Programme zur Berechnung thermophysikalischer Stoffeigenschaften.
Speziell für Windows-Applikationen wurden eine Stoffdatenbibliothek "ASEREP"1 und ein Interfacemodul "REFLIB"1 entwickelt, die in Form von DLLs (Dynamic Link Libraries) vorliegen. Sie können in Anwendersoftware eingebunden werden und stellen thermodynamische Zustandseigenschaften und Transportgrößen praktisch aller wesentlichen Kältemittel bereit. Ferner stehen spezielle Zusatzprogramme, sog. "Add-Ins", zur Verfügung, die auch ohne spezielle Programmierkenntnisse den Zugriff auf die Stoffdatenbibliotheken via MS EXCEL ermöglichen.
Alle Programme sind als 16- und 32-bit-Applikationen für Windows 3.1, Windows 95/98 und Windows NT verfügbar.
Download Software
http://www.schickemzet.de/htm/downlads.htm
http://www.ilkdresden.de/kaelte/aserep.htm
http://www.bitzer.de/soft/main_d.html
http://www.fkw-hannover.de/achtd.html
http://www.solvay.com/fluor/de/produkte/solkane/kaeltemittel/frame_solkane_22.html?solkane_22.html
http://www.solvay.com/fluor/de/produkte/solkane/frame_kaelte.html
http://www.solvay.com/fluor/de/produkte/solkane/kaeltemittel/frame_solkane_22.html?solkane_22.html
http://www.trane-stuttgart.de/aktuelles/Kaeltemittel.htm
http://www.kloeckner-cpc.de/html/deutsch/produkte/spez_kaeltemittel.html
http://www.gbt.ch/knowhow/Doc500003/Default.htm
http://www.tu-dresden.de/mw/iem/kkt/mitarbeiter/lib/Kraus/kaeltemittel.html
Alternativkältemittel
Die untenstehende Auflistung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern stellt einen bewußt gewählten Auszug der wichtigsten Stoffe dar, die wir in der Regel ab Lager, jedoch nicht in allen Gebindegrößen liefern können. Auf Anfrage beschaffen wir gerne auch weniger gängige Produkte.
R 134a R 134a ist mittlerweile nicht nur aus technischer Sicht die langfristige Alternative für R 12. Neben den thermodynamischen Eigenschaften sind insbesondere die Unbrennbarkeit und Ungiftigkeit des Stoffs die Hauptargumente für einen langfristigen Einsatz. Dazu kommen positive praktische Erfahrungen, hohe Verfügbarkeit von Kältemittel und geeigneten Komponenten, günstige Preise und relativ unkomplizierte Handhabung in der Praxis. Dem trägt auch der Gesetzgeber Rechnung, indem R 134a offiziell als Ersatzkältemittel für R 12 benannt wurde. Mit Ausnahme der KFZ-Klimatisierung wird als Schmierstoff ausschließlich Esteröl verwendet.
R 22 R 22 wurde neben R 134a vom Umweltbundesamt als Ersatzkältemittel für R 12 benannt. Eine Umrüstung von Altanlagen auf R 22 ist jedoch wenig sinnvoll, wenn auch auf R 134a umgestellt werden kann, da - im Gegensatz zu R 134a - die Verwendung von R 22 bereits durch FCKW-Halon-Verbotsverordnung zeitlich begrenzt ist. Demnach darf R 22 nur noch bis 31.12.1999 eingesetzt werden, wenngleich auch hier Übergangsregelungen für bestehende Systeme zu erwarten sind, solange kein Ersatzkältemittel definitiv vom Umweltbundesamt benannt ist. Desweiteren ist eine Umstellung von R 12-Anlagen auf R 22 durch die doch stark abweichenden thermodynamischen Eigenschaften selten sinnvoll, da zumeist auch wertmäßig größere Anlagenbauteile wie Verflüssiger, Verdichter etc. getauscht werden müssen.
Für den kurz- und mittelfristigen Ersatz von R 22 zeichnet sich aus unserer Sicht ein Trend in Richtung R 407C und R 404A als Substitutionsprodukte ab. Für den langfristigen Ersatz wird sich voraussichtlich R 410A durchsetzen.
R 404A R 404A hat sich neben R 507 als Ersatzstoff für R 502 durchgesetzt. Die energetischen und thermodynamischen Eigenschaften sind ähnlich denen von R 502. Der geringe Temperaturgleit von ca. 0,5K ist in der Praxis vernachlässigbar. Als Schmierstoff wird auch hier ausschließlich Esteröl verwendet. Solange vom Umweltbundesamt für R 22 kein Ersatzkältemittel benannt ist, wird neben R 407C häufig R 404A eingesetzt.
R 407C R 407C ist ein Gemisch aus R 32, R 125 und R 134a und ist inzwischen relativ umfassend erprobt. Dieses Kältemittel ist in erster Linie ein R 22-Substitut für Klimasysteme und - unter Einschränkung - auch für Normalkühlung geeignet. Wegen des rel. hohen R 134a-Anteils ergibt sich bei Tiefkühlanwendung eine deutliche Minderung von Kälteleistung und Leistungszahl am Verdichter. Besondere Beachtung verlangt der hohe Temperaturgleit von ca. 7,4K bezüglich der Auslegung von Wärmetauschern und Regelgeräten. R 407C wird mit Esterölen betrieben.
R 408A R 408A ist ein Gemisch aus R 22, R 143a und R 125 und wurde speziell als Drop-in Kältemittel für R 502 entwickelt. Der Temperaturgleit ist mit ca. 0,6K vernachlässigbar gering. R 408A ist eine einfache und preiswerte Alternative um R 502-Anlagen in Betrieb zu halten, ohne Anlagenteile (außer Trockner) auszutauschen.Langfristig muß jedoch, besonders wegen der R 22-haltigkeit, eine Neuanlage mit R 404A eingeplant werden. Als Schmiermittel sollte Alkylbenzol, also synthetisches Öl, verwendet werden. Dies macht jedoch in der Regel keine Probleme, da die meisten R 502-Anlagen ohnehin mit synthetischem Öl gefüllt sind.
R 409A R 409A ist ein Gemisch aus R 22, R 124 und R 142b und wurde speziell als Drop-in Kältemittel für R 12 entwickelt. Der Temperaturgleit beträgt ca. 8K, das Expansionsventil muß etwas nachjustiert werden. Ein besonderer Vorteil von R 409A ist seine Mischbarkeit mit nahezu allen Arten von Kältemaschinenöl. Es muß also in der Regel kein Ölwechsel vorgenommen werden. R 409A hat sehr gute thermodynamische Eigenschaften, die bei der Umstellung der Anlage sogar leicht verbesserte Kälteleistungen bei geringerer Stromaufnahme des Verdichters liefern.
R 410A R 410A ist ein nah-azeotropes Gemisch aus R 32 und R 125 mit einem vernachlässigbar kleinen Temperaturgleit von weniger als 0,2 K. Als möglicher Ersatzstoff für R 22 weist R 410 A eine um fast 50% höhere Kälteleistung, jedoch auch eine wesentlich höhere Drucklage, als R 22 auf. Das hohe Druckniveau bedeuted eine höhere spezifische Belastung der Anlagenkomponenten, die zur Zeit nur wenige Fabrikate erfüllen können. Maximale zulässige Betriebsüberdrücke von mindestens 40 bar sind eine Voraussetzung für die Verwendbarkeit für dieses Kältemittel. Ein weiteres Kriterium ist die relativ niedrige kritische Temperatur von 73°C. Unabhängig von der Auslegung hochdruckseitiger Komponenten ist damit die Höhe der Verflüssigungstemperatur deutlich eingeschränkt. Nach heutigem Kenntnisstand ist bis in ca. 3-5 Jahren mit einer ausreichenden Verfügbarkeit an R 410A-Komponenten und damit mit einem verstärkten Einsatz dieses Kältemittels zu rechnen. R 410A wird mit Esterölen betrieben.
R 413A R 413A ist ein Gemisch aus R 134a, R 218 und R 600a und wurde speziell als Drop-in Kältemittel für R 12 entwickelt. R 413A ist ein sehr guter Ersatzstoff für R12, da es kein Ozonabbaupontential (ODP) besitzt und einen geringem Beitrag zum Treibhauseffekt (HGWP) mit der Verträglichkeit mit allen gebräuchlichen Ölen verbindet. Besonders die letzte Eigenschaft erweist sich in hermetischen Systemen als großer Vorteil, da ein Wechsel zu anderen Kältemitteln zumeist problematisch, umständlich und aufgrund des mehrfachen Durchspülens mit Ölen kostenaufwendig ist. Der Temperaturgleit beträgt ca. 7K, das Expansionsventil muß etwas nachjustiert werden. Wie bei allen chlorfreien Kältemitteln muß auch bei R 413A ein Trockner mit einer Porosität von 3Å eingesetzt werden. Da R 413A kein R 22 enthält, ist es neben R 134a als Ersatzstoff für R 12 in Kfz-Klimaanlagen zugelassen.
R 507 R 507 ist ein nah-azeotropes Gemisch aus R 143a und R 125 und wurde speziell als Ersatzstoff für R 502 entwickelt. Der Temperaturgleit ist praktisch 0K. Ansonsten ist R 507 sowohl in der Anwendung als auch thermodynamisch weitestgehend mit R 404A vergleichbar und benötigt wie dieses auch Esteröl als Schmiermittel.
http://www.kaeltefischer.de/n_km.htm
Zwei neue Ammoniak-Kältemaschinen im Schweizerischen Bankverein (neu UBS AG) Basel
Das Verwaltungsgebäude der UBS in der Gartenstrasse 9 in Basel verfügt über zwei Turbokaltwassersätze mit je ca. 1300 kW. Zur Ergänzung waren zwei Kolbenkältemaschinen mit je 260 kW Leistung installiert, welche die Wintergrundlast abdecken sowie zu geringe Teillasten der Turbos vermeiden sollen. Nachdem bereits vor einigen Jahren bei der Umstellung von Elektrospeicherheizung auf Fernwärme einer der beiden 68m³-Heizungsspeicher zum Kältespeicher "umisoliert" und mit dem Kältenetz verbunden worden war, wurde er nun im Rahmen einer umfangreichen Revision der Kälteerzeugung aktiviert. Da bei den kleinen Kältemaschinen in zunehmendem Masse Verdichterschäden auftraten, entschloss sich die Bauherrschaft, die Maschinen auszuwechseln, zumal diese noch mit R500 - einer Mischung aus R12 und R152a - betrieben wurden.
Warum Ammoniak als Kältemittel?
Die Wahl fiel auf dieses Kältemittel zum einen aufgrund seiner Eigenschaften hinsichtlich Ozonzerstörungs- und Treibhauspotential, zum anderen wegen der hinreichend bekannten physikalischen bzw. thermodynamischen Vorzüge. Trotz seiner Gefährlichkeit erscheint dieses Kältemittel als die beste Wahl, zumal es eine hohe Warnwirkung hat (Geruchsschwelle bei 10% des MAK-Wertes) und durch Überwachungs- und Sicherheitseinrichtungen entsprechende Vorsorge getroffen werden kann. Es ist ausserordentlich wichtig, dass man mit dem Kältemittel Ammoniak richtig umgeht, wobei die Erfahrung der Erstellerfirma eine wesentliche Rolle spielt.
Besonderes Augenmerk wurden auch den Arbeitsprinzipien geschenkt. Setzen die einen Hersteller auf Trockenverdampfung, um die Kältemittelmenge gering zu halten, wird bei den anderen der überflutete Betrieb bevorzugt. Hierbei kann auf die Überhitzung verzichtet werden (mechanische Tropfenabscheidung), was v.a.im Teillastbetrieb vorteilhaft ist, da die Temperaturdifferenz im Wärmetauscher beliebig klein gehalten werden kann. Ausserdem ist die Regelung stabiler und weniger störungsanfällig (kein Expansionsventil). Der Nachteil ist die grössere Kältemittelfüllmenge (50-100% mehr, je nachdem, welche Lieferanten verglichen werden) sowie der etwas höhere Preis. Letzterer wird jedoch durch geringere Betriebskosten (günstigere Fahrweise aufgrund geringerer Temperaturdifferenzen) wieder aufgewogen.
Um bei überflutetem Betrieb die Kältemittelmenge klein zu halten, müssen Plattenwärmetauscher verwendet werden. Über die Dichtungen nicht verschweisster Plattenwärmetauscher sowie der Flansche diffundieren wegen den ungleichen Partialdrücken immer kleine Mengen Ammoniak aus, weshalb hier vollverschweisste PWT zum Zuge kamen.
Unerprobte technische Lösungen haben in der letzten Zeit gelegentlich zu Ammoniakaustritten aus Kältesystemen geführt. Besonders die Systeme mit Trockenexpansion und löslichen Kältemaschinenoelen haben für viele O-Ring-Dichtungen und Wellenabdichtungen an den Verdichtern neue Probleme hervorgerufen, welche zu deren Ausfall führten.
Weitere Gefahren entstehen durch Ansaugen von flüssigem Kältemittel in den Verdichter; dies passiert bei überfluteten Systemen nur dann, wenn zu viel Kältemittel eingefüllt wird. Bei Systemen mit Trockenverdampfung, das heisst mit Expansionsventilen, ist die Gefahr von Flüssigkeitsschlägen im Verdichter bei Versagen dieses Ventils weitaus grösser.
Das gewählte Konzept
Nach ausführlichen Diskussionen wurde folgendes Anlagenkonzept gewählt:
überfluteter Betrieb mit zylindrischen Plattenwärmetauschern für Verdampfer und Kondensator, Platten V4A vollverschweisst
Schraubenverdichter
Abwärmenutzung von den Ölkühlern
Einsatz eines nicht kältemittellöslichen Öles, automatische Ölrückführung
Technische Daten pro Maschine
Kälteleistung 6/12°C:258 kW
Ölkühler :30 kW
Kondensator 27/37°C:285 kW
Leistungsbedarf Verdichter:57 kW
COP:4,53
Eine WRG-Nutzung der Kondensationswärme im vorhandenen 48/38°-Netz war nur schlecht möglich. Die Kondensationsdrücke wären sehr hoch geworden , was sich massiv auf die Lebensdauer der Maschinen ausgewirkt hätte. Stattdessen wird nun die Abwärme der Ölkühler genutzt, denen ein Notkühler vorgeschaltet ist, um bei mangelndem Wärmebedarf die Ölwärme via Rückkühlnetz über Dach abzuführen. Im Gegensatz zu einem WRG-Betrieb ist die Nutzung der Abwärme aus dem Öl nicht mit einem vermehrten Primärenergieeinsatz verbunden, da der COP unbeeinflusst bleibt.
Die Leistung kann stufenlos von 25 bis 100% variiert werden (Leistungsschieber), wobei das übergeordnete Energiemanagement via Speicherbewirtschaftung dafür sorgt, daß die Maschinen möglichst auf Vollast gehalten werden.
Die Steuerung
Die Maschinensteuerung musste als SPS mit dem gleichen Fabrikat wie die Gebäudeleittechnik ausgeführt werden (GE/Bachofen AG). Auch wurde für die Programmierung der Steuerung vorgeschrieben, dass sie durch Fa.R.Knecht & Co. in Brüttisellen erstellt wird, welche auch die übergeordnete Leittechnik programmiert. Es ist nicht üblich, daß die Maschinenhersteller auf eine solche Konstellation eingehen. Aufgrund der vorbehaltlosen Mitarbeit der Fa.Wettstein hat sich diese Vorgehensweise nach Einschätzung aller Beteiligten jedoch hervorragend bewährt. Es gab keine Schnittstellen- und Kommunikationsprobleme zwischen Maschinensteuerung und Leitebene. Die Maschinen-Tableaux verfügen über einen gemeinsamen Touch-Screen, auf dem menügeführt zum einen sämtliche Ist- und Sollwerte zusammen mit einem Anlagenschema übersichtlich dargestellt sind, zum anderen auch noch als Tabelle abgerufen werden können. Passwortgeschützt können die Sollwerte auch verändert werden.
Die Sicherheitsvorkehrungen
Aus Platzgründen schied eine Vollkapselung der Maschinen von vorherein aus. Statt dessen wurde der Standort der Maschinen durch eine gemauerte Wand von der restlichen Zentrale abgetrennt. Sämtliche Rohrdurchführungen wurden gasdicht ausgeführt, ebenso Zu- und Fortluftklappe. Der Raum wird durch Ammoniakwächter überwacht. Zur Ausscheidung von Ammoniak aus der Luft wurde ein Ammoniakwäscher installiert. Hierbei handelt es sich um eine Füllkörperkolonne. Bei Überschreiten von 500 ppm werden die Lüftungsklappen geschlossen, der Ammoniakwäscher geht in Betrieb, saugt die Luft aus dem Raum und leitet sie im Gegenstrom mit dem Waschwasser durch die Füllkörper. Steigt die NH3-Konzentration weiter, werden bei Überschreiten von 1000 ppm die Kältemaschinen abgestellt. In beiden Fällen erfolgt Alarmierung auf die PSA. Über einen Umstellhahnen kann das kontaminierte Waschwasser nach einem Havariefall mit der Wäscherpumpe zur Entsorgung in einen Stapelcontainer umgepumpt werden.
Die Sicherheitseinrichtungen wurden an einem Wochenende einem Test unterzogen. Der Maschinenraum wurde mit 1 kg gasförmigem NH3 befüllt, was einer Konzentration von ca. 12’000 ppm entspricht. Das Gas wurde mit einem Transportventilator im Raum verteilt. Anschliessend wurde der Luftwäscher gestartet und in periodischen Abständen über eine Kontrollöffnung in der Türe die NH3-Konzentration mittels Dräger-Prüfröhrchen gemessen. Am Ende des Auswäschvorganges, d.h. nach 37 min. und Erreichen einer Konzentration von ca. 400 ppm, konnte der Raum bei starkem NH3-Geschmack betreten werden. Nach kurzem Lüften des Maschinenraumes war kein NH3-Geschmack mehr wahrnehmbar. Im Gebäudeinneren waren ausserhalb des Maschinenraumes zu keinem Zeitpunkt des Versuches NH3-Emissionen wahrnehmbar.
Isolation
Aufgrund der intensiven Diskussionen hinsichtlich Unbedenklichkeit der Mineralwolle wurde als Isolation für die WRG-Leitungen Schafwolle genommen. Diese wird noch nicht in Form von Halbschalen angeboten, sondern als Matten in unterschiedlichen Dicken, die dann entsprechend zugeschnitten werden müssen. Dies bedeutet einigen Mehraufwand, der jedoch, da er im Hinblick auf das Gesamtbudget des Projektes im Promillebereich liegt, ebenso wie die höheren Materialkosten vertretbar erschien. Da das vielfach als Brandschutzmittel verwendete Borsalz bei auftretender Feuchtigkeit die Rohrleitungen angreift, wurde auf ein Fabrikat zurückgegriffen, das aufgrund der Verfilzungsmethode auch ohne Borsalz die notwendige Brandsicherheit bietet.
Erste Betriebserfahrungen
Die Maschinen haben zwischenzeitlich je ca.16´000 Betriebsstunden quasi im Dauerbetrieb absolviert. Sie liefen vom ersten Moment an praktisch störungsfrei; einzige Störung war ein Defekt am Weggeber des Leistungsschiebers. Ausserdem traten Undichtigkeiten bei den Wellenabdichtungen auf. Sie waren jedoch bedingt durch eine Veränderung der Ölzusammensetzung, die vom Öllieferanten nicht mitgeteilt wurde, sodaß die O-Ringe nach kurzer Zeit aushärteten. Durch einen entsprechenden Wechsel des O-Ring-Materials konnten diese Schwierigkeiten aus dem Weg geräumt werden.
http://www.pritzel.de/Referenzen/UBS_WK/ubs_wk.html
- Welches Kältemittel für welchen Zweck? - Einsatzgrenzen - Kälteleistungen - Ein Wort zu verschiedenen Kältemitteln - Definitionen
http://www.bock.de/d_technischehilfe_kaeltemittel.htm#zweck
http://www.spezialgase.de/spezialgasekatalog/gase/kaeltemittel_r22_r507/index.html
http://benndorf-ralf.de/fckwtab.htm
Vergleich von Alternativ-Kältemitteln für Wärmepumpen Dipl.-Ing. K. Beermann, Institut für Kältetechnik und Angewandte Wärmetechnik der Universität Hannover
(Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Laut FCKW-Halon-Verbots-Verordnung darf das Kältemittel R22 (HFCKW), das im Anwendungsbereich der Wärmepumpen eingesetzt wird, nur noch bis zum 01.01.2000 in Neuanlagen verwendet werden. Aus diesem Grund müssen Alternativ-Kältemittel untersucht werden. In der nebenstehenden Tabelle sind die technischen Daten von R22 und den möglichen Alternativ-Kältemitteln R134a, R290, R717, R407C, R410A und CO2 aufgeführt.
R22 R134a R290 R717 R407C R410A CO2 ODP/R11 0,055 0 0 0 0 0 0 GWP/CO2(100a) 1,700 1,300 3 0 1,609 1,890 1 Normalsiedetemp. -40,8 ºC -26,2 ºC -42,1 ºC -33,3 ºC -44,3/-37,1 ºC -50,5/-50,3 ºC -78,4 ºC kritisch Temp. 96,14 ºC 101,1 ºC 96,65 ºC 133,3 ºC 86,1 ºC 73 ºC 31,1 ºC kritisch. Druck 49,7 bar 40,7 bar 42,5 bar 114,2 bar 46,2 bar 49,6 bar 73,7 bar Verflüssigungs- druck bei 50 ºC 19,3 bar 13,2 bar 17,1 bar 20,3 bar 19,9 bar 30,8 bar überkrit. brennbar/toxisch nein/nein nein/nein ja/nein ja/ja nein/nein nein/nein nein/nein Technische Daten verschiedener Kältemittel für die Wärmepumpenanwendung Einige Wärmepumpenhersteller verwenden derzeit das brennbare Kältemittel Propan (R290) als Ersatz für R22. Die DIN 7003 "Kälteanlagen und Wärmepumpen mit brennbaren Kältemitteln der Gruppe L3 nach DIN EN 378-3" legt sicherheitstechnische Anforderungen im Umgang mit brennbaren Kältemitteln fest (siehe nebenstehenden Beitrag von B. Schrempf). Aufgrund der noch unklaren Rechtssituation auf europäischer Ebene im Umgang mit brennbaren Kältemitteln ist die Suche nach weiteren Ersatzkältemitteln für R22 im Wärmepumpen-Anwendungsbereich unerläßlich. Parallel zum Propan setzen einige Hersteller das Kältemittelgemisch R407C ein.
Die in der Tabelle ausgewählten Alternativ-Kältemittel sind im Vergleich zu R22 chlorfrei und haben somit kein Ozonabbaupotential. Die Kältemittel Ammoniak (R717), R290 und CO2 haben kein bzw. ein vernachlässigbares Treibhauspotential, während die Kältemittel R134a, R407C und R410A ein nicht unerhebliches direktes Treibhauspotential aufweisen. Das Treibhauspotential von R407C liegt etwas niedriger als das von R22.
Der Vergleich der Normalsiedetemperaturen der verschiedenen Kältemittel zeigt für das Kältemittelgemisch R407C einen Temperaturgleit von ca. 7 K bei Atmosphärendruck. Die Verwendung solcher zeotropen Kältemittelgemische erfordert zur energetischen Optimierung die Modifikation der Wärmeübertrager, um den Lorenz-Prozeß zu realisieren. Mögliche Konzentrationsverschiebungen durch Leckagen und im Anlagenbetrieb könnten Probleme verursachen.
Die kritische Temperatur gibt den jeweiligen Temperaturanwendungsbereich der Kältemittel wieder. Auffällig sind die hohe kritische Temperatur von 133,3 ºC bei Ammoniak und die niedrige kritische Temperatur von 31,1 ºC bei CO2. Mit dem Kältemittel CO2 muß daher eine isobare Wärmeabfuhr im überkritischen Gebiet erfolgen. Der Vergleich der Verflüssigungsdrücke bei einer Verflüssigungstemperatur von 50 ºC (Wärmepumpenanwendung) zeigt, daß mit dem Kältemittelgemisch R410A die übliche Sicherheitsdruckgrenze von 25 bar absolut überschritten wird. Für den Einsatz von R410A und CO2 sind aufgrund der hohen Drücke im Anwendungsbereich Konstruktionsänderungen der bisher verwendeten Wärmeübertrager sowie Kältemittelverdichter erforderlich. Aufgrund der guten Umweltverträglichkeit des natürlichen Kältemittels CO2 wird der Einsatz von CO2 in Wärmepumpen in einem EU-Forschungsprojekt näher untersucht werden.
Im Gegensatz zu CO2 sind die beiden natürlichen Kältemittel Propan und Ammoniak brennbar, wobei Ammoniak zusätzlich noch toxisch ist. Trotz dieser Nachteile wird Ammoniak aufgrund seiner energetischen Vorteile vielfach in Großanlagen eingesetzt. Ammoniak ist billiger, aber unverträglich mit dem Werkstoff Kupfer, so daß der Werkstoff Stahl für die Rohrleitungen sowie für die Wärmeübertrager zum Einsatz kommen muß. Alternativ dazu wird derzeit der Werkstoff Aluminium in Verbindung mit Ammoniak untersucht.
Die berechtigte Forderung nach Kältemitteln, die kein Ozonabbaupotential und kein direktes Treibhauspotential aufweisen, führt in Zukunft dazu, daß mehr und mehr die natürlichen Kältemittel zur Anwendung kommen müssen. Kältemittelgemische, die noch ein direktes Treibhauspotential haben, können nur dann erfolgversprechend sein, wenn sie energetische Vorteile gegenüber den natürlichen Kältemitteln aufweisen können.
Aktuelle Meldungen (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Mit einer Heizenergiespar- und einer Niedrigenergiehauszulage will der Bundesfinanzminister steuerliche Anreize zum umweltgerechten Bauen schaffen. Mit der Heizenergiesparzulage soll u.a. auch der Einbau von Wärmepumpen gefördert werden. Der Bundesrat muß dem Gesetzentwurf noch zustimmen. Einen Überblick über das Leistungs- und Informationsangebot des IZW kann man sich auch über INTERNET verschaffen. Die Adresse lautet: http://www.fiz-karlsruhe.de/peu/peu.html Hauptziel der Wärmepumpen- Initiative in Brandenburg - WIB - e.V. ist es, den Bauherren Entscheidungs- und Planungssicherheit beim Einsatz von Wärmepumpenanlagen zu geben. Telefon: (0331) 234 - 27 25 oder - 26 03. Prof. Georg Alefeld zum Gedenkenen (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Wir trauern um einen hervorragenden Wissenschaftler, überzeugten Förderer der Wärmepumpe und aufrichtigen Freund, der nach einer langen, mit bewundernswerter Haltung ertragenen Krankheit am 25. August 1995 im Alter von 62 Jahren in München verstorben ist.
Georg Alefeld war seit 1971 Ordinarius des Instituts für Festkörperphysik und Technische Physik der Technischen Universität München. Während seine früheren erfolgreichen Arbeitsgebiete im Bereich der Festkörperphysik lagen, beschäftigte er sich seit etwa 15 Jahren zunehmend mit der angewandten Thermodynamik. Er war ohne Frage einer der führenden internationalen Experten auf den Gebieten der Absorptionswärme-pumpen, Wärmetransformatoren und Absorptionskältemaschinen und hat der wissenschaftlichen Forschung der rationellen Energieverwendung wichtige Impulse gegeben.
Georg Alefeld war ordentliches Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften und Mitbegründer und Vorstand des Bayerischen Zentrums für angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern).
Als Mitglied der ersten Stunde der Beratergruppe hat er dem IZW durch sein Fachwissen, seine ausgeprägte Persönlichkeit und immer freundliches Wesen entscheidende Impulse gegeben und viel zu den bisherigen Erfolgen beigetragen.
Ein unerbittliches Schicksal hat ihn mitten aus seinen wissenschaftlichen Arbeiten gerissen. Die Entwicklung der Absorptionswärmepumpe in Deutschland wird jedoch immer mit seinem Namen verbunden bleiben.
Förderprogramme für Wärmepumpen (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Das IZW hat inzwischen die bereits vorangekündigte Broschüre zur Förderung von Wärmepumpen fertiggestellt (siehe Publikationen).
Der Vorteil dieser Zusammenstellung besteht vor allem darin, daß aus den verschiedenen Förderprogrammen zum Einsatz erneuerbarer Energien und zu rationellen Energieverwendung die Informationen herausgearbeitet wurden, die für den potentiellen Besitzer bzw. Betreiber einer Wärmepumpenanlage von Interesse sind.
Die vorliegende Broschüre gibt einen Überblick über die aktuellen Förderprogramme des Bundes (Bundesministerien für Wirtschaft, für Finanzen und für Landwirtschaft) und von derzeit neun Bundesländern. Darüber hinaus werden für sieben Verbundunternehmen sowie 28 regionale Energieversorgungsunternehmen (EVU) die Förderprogramme, Sonderabkommen und Sondertarife für den Wärmepumpeneinsatz dargestellt. Eine tabellarische Zusammenstellung weiterer Förderprogramme und Sonderabkommen von EVU und Stadtwerken rundet den Überblick ab.
IZW
Publikationen (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
IZW-Berichte IZW 1/95 Alefeld, G. u.a.: Absorptionswärmepumpe mit variabler Wärmeauskopplung auf zwei Temperaturniveaus. BMBF-Abschlußbericht, September 1995, 195 S. Preis: 40,- DM
Broschüre "Förderprogramme und Unterstützungsmaßnahmen zum Wärmepumpeneinsatz" 1. Auflage, November 1995, 84 S., Preis: 15,- DM
Ergänzungslieferung zur Sammelmappe "Wärmepumpen - Beispiele ausgeführter Anlagen" 51 Anlagenbeschreibungen, auch als gebundene Ausgabe erhältlich (bitte bei Bestellung angeben). Dezember 1994, Preis: 15,- DM
Alle Publikationen sowie ein Verzeichnis der beim IZW verfügbaren Informationsschriften sind zu beziehen bei:
Fachinformationszentrum Karlsruhe Bibliographischer Service Postfach 24 65 D-76012 Karlsruhe Telefon (0 72 47) 8 08-3 33 Telefax (0 72 47) 8 08-1 35
Termine (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Internationale ASUE-Fachtagung mit begleitender Ausstellung: Wärme macht Kälte - Absorptionskälteerzeugung in der Praxis 24.-25.01.1996, Dresden Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. (ASUE), Postfach 10 03 04, D-20002 Hamburg Telefon: (0 40) 23 45 09 Telefax: (0 40) 23 66 33 61
Absorption/Sorption Heat Pumps and Refrigeration Systems 14.02.1996, Atlanta, USA Srinivas Garimella, Western Michigan University, Telefax: (+1) 616 - 387 33 58 E-MaiPl: srinivas.garimella@wmich.edu
"Regeneratio" (Ausstellung für regenerative Energien und energiebewußtes Bauen mit Kongreß) 27.-29.06.1996, Ulm, Messegelände Ulmer Ausstellungs-GmbH, c/o Ing. Siegried Rettich, Wacholderweg 9, D-78661 Dietingen Telefax: (07 41) 60 76 Telefax: (07 41) 4 20 39
International Ab-Sorption Heat Pump Conference 17.-20.09.1996, Montreal, Canada Dr. D. Nikanpour, Dr. S. Hosatte, CANMET-EDRL, 1615 Monte Ste-Julie, P.O.Box 48 00, Varennes, Québec, Canada, J3X 1S6 Telefon: (+1) 514 - 652 -57 43 oder -53 31 Telefax: (+1) 514 - 652 -51 77
5th International Energy Agency Conference on Heat Pumping Technologies 22.-26.09.1996, Toronto, Ontario, Canada Dr. Vincenza Galatone, EDRL, 1615 Monte Ste-Julie, P.O.Box 48 00, Varennes, Québec, Canada, J3X 1S6 Telefax: (+1) 514 - 652 51 77 Internet: vgalaton@cc2smpt.emr.ca
http://www.fiz-karlsruhe.de/peu/izw/wp_dec95.html#Beitrag3
Einsatz brennbarer Kältemittel in Wärmepumpen - Stand der Vorschriften und Regelwerke Bernhard Schrempf, TÜV Bau- und Betriebstechnik - TÜV OBayern
(Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Seit vielen Jahrzehnten wurden in der Kältetechnik und bei Wärmepumpen sog. Sicherheitskältemittel (nicht brennbar, nicht explosiv und nicht giftig), nämlich die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), eingesetzt. Seitdem aber bekannt ist, daß FCKW umweltschädlich sind und deren Einsatz durch das Montrealer Protokoll beschränkt ist, wird von vielen Seiten nach alternativen Kältemitteln gesucht.
So erinnert man sich wieder an natürliche Kältemittel wie Propan, Butan (Kohlenwasserstoffe) und Ammoniak. Bei Kälte- bzw. Wärmepumpenanlagen kleinerer Leistung wird den Kohlenwasserstoffen der Vorzug als Kältemittel gegeben.
Diese Kohlenwasserstoffe sind in Vorschriften und Regelwerk bereits als Kältemittel aufgenommen, wurden aber bisher aufgrund ihrer fehlenden Aktualität "stiefmütterlich" behandelt. Kohlenwasserstoffe sind brennbar und explosiv und wurden daher der Kältemittelgruppe L3 nach Unfallverhütungsvorschrift (UVV) VBG 20 zugeordnet.
Nachfolgende Aufstellung zeigt die wichtigsten Vorschriften und Regelwerke des Gebietes Kältetechnik für die Kältemittelgruppe L3:
UVV VBG 20 (Kälteanlagen, Wärmepumpen und Kühleinrichtungen) DIN 8975, T1 bis T 10 E bzw. DIN EN 378 DIN 7003 E
Speziell für Anlagen mit Kältemitteln der Gruppe L3 wurde vom Expertenkreis die Norm DIN 7003 E erstellt. Der überarbeitete Entwurf wird voraussichtlich im Dezember 1995 erscheinen. Momentan wird die UVV VBG 20 entsprechend angepaßt.
Die DIN 7003 E wird in ihrem Geltungsbereich für Anlagen, die in Gebäuden aufgestellt werden, durch folgende Anforderung eingeschränkt:
Sofern die Aufstellung nicht im Maschinenraum oder im Freien erfolgt, ist die Kältemittelfüllmenge in Aufstellungsbereichen mit Zutritt nur für befugte Personen auf max. 25 kg und in allen anderen Aufstellungsbereichen auf max. 10 kg beschränkt.
Für dauerhaft geschlossene Anlagen bis zu einer Kältemittelfüllmenge von <= 0,15 kg gelten für die Aufstellung im Erdgeschoß bzw. im Untergeschoß keine besonderen Anforderungen. Dies gilt ebenso für geschlossene Anlagen.
Für Anlagen mit einer Kältemittelfüllmenge > 0,15 kg sind Aufstellungsanforderungen vom Raumvolumen und von der Kältemittelfüllmenge abhängig. Kann das erforderliche Raumvolumen nicht erreicht werden, sind folgende Maßnahmen notwendig:
Für Kältemittelfüllmengen <= 1,0 kg ist eine natürliche Lüftung mit einem Lüftungsquerschnitt A>= 300 cm2 erforderlich.
Für Kältemittelfüllmengen > 1,0 kg sind alternativ folgende Maßnahmen durchzuführen:
natürliche Lüftung mit entsprechendem Lüftungsquerschnitt Entlüftung von Maschinenraum oder Maschinengehäuse gemäß E DIN 378-8 oder Ausführung nach Explosionsschutz-Richtlinie (EX-RL) Ausrüstung des Maschinenraums mit einer mechanischen Lüftungsanlage, die ständig in Betrieb ist oder durch einen baumustergeprüften Gassensor in Betrieb genommen wird (bei Kältemittelfüllmengen <= 5,0 kg alternativ durch einen Sicherheitsdruckbegrenzer für fallenden Druck). Zusätzlich muß ein Signal ausgelöst werden. Für Wärmepumpen sind speziell noch die länderspezifischen Anforderungen der Feuerungsverordnungen zu beachten, da sich diese auch mit der Aufstellung von Wärmepumpen beschäftigen.
Als zusätzliche Explosionsschutzmaßnahme wird bei dauerhaft geschlossenen und geschlossenen Anlagen mit Kältemittelfüllmengen 0,15 kg im Umkreis von 1 m um kältemittelführende Bauteile ein explosionsgefährdeter Bereich festgelegt. Dieser Bereich deckt das zusätzliche Risiko von Leckagen infolge möglicher Schwingungen und mechanischer Belastungen ab. Bei geschlossenen Anlagen mit offenem Verdichter (Wellendurchführung) oder mit Verbindungselementen, die nicht als technisch dicht betrachtet werden können, sind weitergehende Schutzmaßnahmen nach EX-RL erforderlich, z. B.
ständig technische Lüftung oder Objektabsaugung nahe möglicher Austrittsstellen. Bezüglich der elektrischen Anforderungen sind die Normen DIN VDE 165, DIN EN 60204-1, DIN EN 60335-2-40, EN 60335-1, EN 60335-2-24 und das Regelwerk HD 277 S1-2 zu beachten. Vergleich von Alternativ-Kältemitteln für Wärmepumpen Dipl.-Ing. K. Beermann, Institut für Kältetechnik und Angewandte Wärmetechnik der Universität Hannover
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Laut FCKW-Halon-Verbots-Verordnung darf das Kältemittel R22 (HFCKW), das im Anwendungsbereich der Wärmepumpen eingesetzt wird, nur noch bis zum 01.01.2000 in Neuanlagen verwendet werden. Aus diesem Grund müssen Alternativ-Kältemittel untersucht werden. In der nebenstehenden Tabelle sind die technischen Daten von R22 und den möglichen Alternativ-Kältemitteln R134a, R290, R717, R407C, R410A und CO2 aufgeführt.
R22 R134a R290 R717 R407C R410A CO2 ODP/R11 0,055 0 0 0 0 0 0 GWP/CO2(100a) 1,700 1,300 3 0 1,609 1,890 1 Normalsiedetemp. -40,8 ºC -26,2 ºC -42,1 ºC -33,3 ºC -44,3/-37,1 ºC -50,5/-50,3 ºC -78,4 ºC kritisch Temp. 96,14 ºC 101,1 ºC 96,65 ºC 133,3 ºC 86,1 ºC 73 ºC 31,1 ºC kritisch. Druck 49,7 bar 40,7 bar 42,5 bar 114,2 bar 46,2 bar 49,6 bar 73,7 bar Verflüssigungs- druck bei 50 ºC 19,3 bar 13,2 bar 17,1 bar 20,3 bar 19,9 bar 30,8 bar überkrit. brennbar/toxisch nein/nein nein/nein ja/nein ja/ja nein/nein nein/nein nein/nein Technische Daten verschiedener Kältemittel für die Wärmepumpenanwendung Einige Wärmepumpenhersteller verwenden derzeit das brennbare Kältemittel Propan (R290) als Ersatz für R22. Die DIN 7003 "Kälteanlagen und Wärmepumpen mit brennbaren Kältemitteln der Gruppe L3 nach DIN EN 378-3" legt sicherheitstechnische Anforderungen im Umgang mit brennbaren Kältemitteln fest (siehe nebenstehenden Beitrag von B. Schrempf). Aufgrund der noch unklaren Rechtssituation auf europäischer Ebene im Umgang mit brennbaren Kältemitteln ist die Suche nach weiteren Ersatzkältemitteln für R22 im Wärmepumpen-Anwendungsbereich unerläßlich. Parallel zum Propan setzen einige Hersteller das Kältemittelgemisch R407C ein.
Die in der Tabelle ausgewählten Alternativ-Kältemittel sind im Vergleich zu R22 chlorfrei und haben somit kein Ozonabbaupotential. Die Kältemittel Ammoniak (R717), R290 und CO2 haben kein bzw. ein vernachlässigbares Treibhauspotential, während die Kältemittel R134a, R407C und R410A ein nicht unerhebliches direktes Treibhauspotential aufweisen. Das Treibhauspotential von R407C liegt etwas niedriger als das von R22.
Der Vergleich der Normalsiedetemperaturen der verschiedenen Kältemittel zeigt für das Kältemittelgemisch R407C einen Temperaturgleit von ca. 7 K bei Atmosphärendruck. Die Verwendung solcher zeotropen Kältemittelgemische erfordert zur energetischen Optimierung die Modifikation der Wärmeübertrager, um den Lorenz-Prozeß zu realisieren. Mögliche Konzentrationsverschiebungen durch Leckagen und im Anlagenbetrieb könnten Probleme verursachen.
Die kritische Temperatur gibt den jeweiligen Temperaturanwendungsbereich der Kältemittel wieder. Auffällig sind die hohe kritische Temperatur von 133,3 ºC bei Ammoniak und die niedrige kritische Temperatur von 31,1 ºC bei CO2. Mit dem Kältemittel CO2 muß daher eine isobare Wärmeabfuhr im überkritischen Gebiet erfolgen. Der Vergleich der Verflüssigungsdrücke bei einer Verflüssigungstemperatur von 50 ºC (Wärmepumpenanwendung) zeigt, daß mit dem Kältemittelgemisch R410A die übliche Sicherheitsdruckgrenze von 25 bar absolut überschritten wird. Für den Einsatz von R410A und CO2 sind aufgrund der hohen Drücke im Anwendungsbereich Konstruktionsänderungen der bisher verwendeten Wärmeübertrager sowie Kältemittelverdichter erforderlich. Aufgrund der guten Umweltverträglichkeit des natürlichen Kältemittels CO2 wird der Einsatz von CO2 in Wärmepumpen in einem EU-Forschungsprojekt näher untersucht werden.
Im Gegensatz zu CO2 sind die beiden natürlichen Kältemittel Propan und Ammoniak brennbar, wobei Ammoniak zusätzlich noch toxisch ist. Trotz dieser Nachteile wird Ammoniak aufgrund seiner energetischen Vorteile vielfach in Großanlagen eingesetzt. Ammoniak ist billiger, aber unverträglich mit dem Werkstoff Kupfer, so daß der Werkstoff Stahl für die Rohrleitungen sowie für die Wärmeübertrager zum Einsatz kommen muß. Alternativ dazu wird derzeit der Werkstoff Aluminium in Verbindung mit Ammoniak untersucht.
Die berechtigte Forderung nach Kältemitteln, die kein Ozonabbaupotential und kein direktes Treibhauspotential aufweisen, führt in Zukunft dazu, daß mehr und mehr die natürlichen Kältemittel zur Anwendung kommen müssen. Kältemittelgemische, die noch ein direktes Treibhauspotential haben, können nur dann erfolgversprechend sein, wenn sie energetische Vorteile gegenüber den natürlichen Kältemitteln aufweisen können.
Aktuelle Meldungen (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Mit einer Heizenergiespar- und einer Niedrigenergiehauszulage will der Bundesfinanzminister steuerliche Anreize zum umweltgerechten Bauen schaffen. Mit der Heizenergiesparzulage soll u.a. auch der Einbau von Wärmepumpen gefördert werden. Der Bundesrat muß dem Gesetzentwurf noch zustimmen. Einen &UUML;berblick über das Leistungs- und Informationsangebot des IZW kann man sich auch über INTERNET verschaffen. Die Adresse lautet: http://www.fiz-karlsruhe.de/peu/peu.html Hauptziel der Wärmepumpen- Initiative in Brandenburg - WIB - e.V. ist es, den Bauherren Entscheidungs- und Planungssicherheit beim Einsatz von Wärmepumpenanlagen zu geben. Telefon: (0331) 234 - 27 25 oder - 26 03. Prof. Georg Alefeld zum Gedenkenen (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Wir trauern um einen hervorragenden Wissenschaftler, überzeugten Förderer der Wärmepumpe und aufrichtigen Freund, der nach einer langen, mit bewundernswerter Haltung ertragenen Krankheit am 25. August 1995 im Alter von 62 Jahren in München verstorben ist.
Georg Alefeld war seit 1971 Ordinarius des Instituts für Festkörperphysik und Technische Physik der Technischen Universität München. Während seine früheren erfolgreichen Arbeitsgebiete im Bereich der Festkörperphysik lagen, beschäftigte er sich seit etwa 15 Jahren zunehmend mit der angewandten Thermodynamik. Er war ohne Frage einer der führenden internationalen Experten auf den Gebieten der Absorptionswärme-pumpen, Wärmetransformatoren und Absorptionskältemaschinen und hat der wissenschaftlichen Forschung der rationellen Energieverwendung wichtige Impulse gegeben.
Georg Alefeld war ordentliches Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften und Mitbegründer und Vorstand des Bayerischen Zentrums für angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern).
Als Mitglied der ersten Stunde der Beratergruppe hat er dem IZW durch sein Fachwissen, seine ausgeprägte Persönlichkeit und immer freundliches Wesen entscheidende Impulse gegeben und viel zu den bisherigen Erfolgen beigetragen.
Ein unerbittliches Schicksal hat ihn mitten aus seinen wissenschaftlichen Arbeiten gerissen. Die Entwicklung der Absorptionswärmepumpe in Deutschland wird jedoch immer mit seinem Namen verbunden bleiben.
Förderprogramme für Wärmepumpen (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Das IZW hat inzwischen die bereits vorangekündigte Broschüre zur Förderung von Wärmepumpen fertiggestellt (siehe Publikationen).
Der Vorteil dieser Zusammenstellung besteht vor allem darin, daß aus den verschiedenen Förderprogrammen zum Einsatz erneuerbarer Energien und zu rationellen Energieverwendung die Informationen herausgearbeitet wurden, die für den potentiellen Besitzer bzw. Betreiber einer Wärmepumpenanlage von Interesse sind.
Die vorliegende Broschüre gibt einen &UUML;berblick über die aktuellen Förderprogramme des Bundes (Bundesministerien für Wirtschaft, für Finanzen und für Landwirtschaft) und von derzeit neun Bundesländern. Darüber hinaus werden für sieben Verbundunternehmen sowie 28 regionale Energieversorgungsunternehmen (EVU) die Förderprogramme, Sonderabkommen und Sondertarife für den Wärmepumpeneinsatz dargestellt. Eine tabellarische Zusammenstellung weiterer Förderprogramme und Sonderabkommen von EVU und Stadtwerken rundet den &UUML;berblick ab.
IZW
Publikationen (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
IZW-Berichte IZW 1/95 Alefeld, G. u.a.: Absorptionswärmepumpe mit variabler Wärmeauskopplung auf zwei Temperaturniveaus. BMBF-Abschlußbericht, September 1995, 195 S. Preis: 40,- DM
Broschüre "Förderprogramme und Unterstützungsmaßnahmen zum Wärmepumpeneinsatz" 1. Auflage, November 1995, 84 S., Preis: 15,- DM
Ergänzungslieferung zur Sammelmappe "Wärmepumpen - Beispiele ausgeführter Anlagen" 51 Anlagenbeschreibungen, auch als gebundene Ausgabe erhältlich (bitte bei Bestellung angeben). Dezember 1994, Preis: 15,- DM
Alle Publikationen sowie ein Verzeichnis der beim IZW verfügbaren Informationsschriften sind zu beziehen bei:
Fachinformationszentrum Karlsruhe Bibliographischer Service Postfach 24 65 D-76012 Karlsruhe Telefon (0 72 47) 8 08-3 33 Telefax (0 72 47) 8 08-1 35
Termine (Zurück zum Inhaltsverzeichnis.)
Internationale ASUE-Fachtagung mit begleitender Ausstellung: Wärme macht Kälte - Absorptionskälteerzeugung in der Praxis 24.-25.01.1996, Dresden Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. (ASUE), Postfach 10 03 04, D-20002 Hamburg Telefon: (0 40) 23 45 09 Telefax: (0 40) 23 66 33 61
Absorption/Sorption Heat Pumps and Refrigeration Systems 14.02.1996, Atlanta, USA Srinivas Garimella, Western Michigan University, Telefax: (+1) 616 - 387 33 58 E-MaiPl: srinivas.garimella@wmich.edu
"Regeneratio" (Ausstellung für regenerative Energien und energiebewußtes Bauen mit Kongreß) 27.-29.06.1996, Ulm, Messegelände Ulmer Ausstellungs-GmbH, c/o Ing. Siegried Rettich, Wacholderweg 9, D-78661 Dietingen Telefax: (07 41) 60 76 Telefax: (07 41) 4 20 39
International Ab-Sorption Heat Pump Conference 17.-20.09.1996, Montreal, Canada Dr. D. Nikanpour, Dr. S. Hosatte, CANMET-EDRL, 1615 Monte Ste-Julie, P.O.Box 48 00, Varennes, Québec, Canada, J3X 1S6 Telefon: (+1) 514 - 652 -57 43 oder -53 31 Telefax: (+1) 514 - 652 -51 77
5th International Energy Agency Conference on Heat Pumping Technologies 22.-26.09.1996, Toronto, Ontario, Canada Dr. Vincenza Galatone, EDRL, 1615 Monte Ste-Julie, P.O.Box 48 00, Varennes, Québec, Canada, J3X 1S6 Telefax: (+1) 514 - 652 51 77 Internet: vgalaton@cc2smpt.emr.ca
http://www.fiz-karlsruhe.de/peu/izw/wp_dec95.html#Beitrag2
Dissertation: CO_2 als Kältemittel für Wärmepumpen
Verfasser: Rieberer, Rene
Textsprache: English
Schlagwörter: Energietechnik: Sonstiges; Technik: Wärme und Thermodynamik; CO_2 - R-744, Wärmeübergang, Wärmepumpensimulation
Kurzfassung: CO_2 ist ein Sicherheitskältemittel ohne Ozonzerstörungspotential und vernachlässigbarem Treibhauspotential. Bedingt durch die kritischen Daten von CO_2 (31°C, 74 bar) herrschen in Wärmepumpen Drücke um den kritischen Bereich. Dies führt zu hohen Dichten und Wärmeübergangszahlen. Mit Hilfe des in dieser Arbeit entwickelten Simulationsprogrammes HPSTAT können sowohl unterkritische als auch überkritische Betriebszustände analysiert werden. Die verwendeten Berechnungsansätze für Wärmeübergang und Druckverlust wurden mit Versuchsdaten einer CO_2-Warmwasserwärmepumpe überprüft. Bei niedrigen Wärmesenkeneintrittstemperaturen stellt CO_2 einen attraktiven Ersatzstoff für die (H)FCKW dar. Die vielversprechendste Anwendung ist die Warmwasserbereitung. Bei einer Wassererwärmung von 10 auf 60°C und 0°C Verdampfungstemperatur kann eine Leistungszahl von 4 erreicht werden. Die hohe Effizienz basiert auf der guten Anpassung der Kältemitteltemperatur an die Wärmesenkentemperatur bei der Wärmeabgabe und der hohen Kompressoreffizienz aufgrund des kleinen Druckverhältnisses von weniger als 3 beim optimalen 'Kondensationsdruck' von 90 bar. Frischluftheizungssysteme für Niedrigenergiehäuser, bestehend aus CO_2-Wärmepumpe, Wärmetauscher zur Abwärmerückgewinnung und Erdreichwärmetauscher zur Vorwärmung der Frischluft, sollten Jahresarbeitszahlen von ca. 6 erreichen.
Beurteiler: Halozan Hermann ; Gilli Paul Viktor
TECHNISCHE UNIVERSITÄT GRAZ, 300 / Fakultät für Maschinenbau
http://www.tu-graz.ac.at/forschung/dissertationen/1998/3000/D-0022.html
http://www.gbt.ch/knowhow/Doc500018/Default.htm
http://www.gbt.ch/forum_toc.htm
http://www.gbt24.ch/ziele01.htm
http://www.waermepumpe.ch/hpc/links.html
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12 Dec 2004
23:08:02 |
Krächer |
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