Der Ausstieg aus chemischen und synthetischen Kältemitteln ist seit fast einem Jahr offiziell. Es ist Zeit, die Möglichkeiten zu erkunden natürliche Kältemittel vergleichbar. Vor fünf Jahren lag der Fokus vor allem auf den Energie- und Fördervorteilen natürlicher Kältemittel. Nun hat uns der Gesetzgeber jedoch einen Anstoß gegeben, uns für ein Kühlmittel zu entscheiden. Die zugrunde liegende Botschaft der Europäischen Union ist klar: Kältemittel, die sich negativ auf den Treibhauseffekt auswirken, werden verboten oder ihre Produktion eingeschränkt. In Zukunft sollten wir uns auf natürliche Kältemittel konzentrieren.
Ammoniak und Kohlendioxid sind im Markt für mittlere und große Anlagen bereits üblich. Für kleine Verbraucheranwendungen sind fast alle Hersteller auf Propan, Butan oder Isobutan umgestiegen. Der zu füllende Bereich betrifft jedoch kleine bis mittlere gewerbliche und industrielle Kühlsysteme.
Werfen wir einen genaueren Blick auf Propan, Butan und Isobutan und warum Propan eine praktikable Option für kleine und mittlere Kühlsysteme ist.
Beitrag zum Treibhauseffekt
Der Beitrag zum Treibhauseffekt wird im Global Warming Potential (GWP) ausgedrückt. Dieser Wert gibt an, wie groß der Beitrag zum Treibhauseffekt ist. Die Zahl stellt einen Wert dar, der angibt, wie viel Kilogramm CO2 dem Beitrag vergleichbar sind. Das GWP von CO2 selbst beträgt natürlich 1. Diese Tabelle zeigt, dass der Beitrag aller dieser Kältemittel zum Treibhauseffekt minimal ist und daher den neuesten Rechtsvorschriften mehr als entspricht.
Temperatureinsatzbereich
Die folgende Tabelle zeigt die Verdampfungstemperatur bei Atmosphärendruck:
Propan -42,5°C
Butan -1.0°C
Isobutan -12,4°C
Propan hat ähnliche Eigenschaften wie R22 und eignet sich daher sowohl zum Einfrieren als auch zum Kühlen. Die Butan-Varianten sind nur für Kühlanwendungen geeignet.
Sicherheit von Propan, Butan und Isobutan
Alle drei Gase fallen gemäß NPR3 in die Sicherheitsgruppe A7600. Die Einstufung der Gassicherheit basiert auf der Brennbarkeit und Toxizität und ist wie in der Tabelle dargestellt aufgebaut.
NPR7600 wurde für Kohlenwasserstoffe entwickelt (NPR = Dutch Practical Guideline). Dies ermöglicht unter anderem die Festlegung der Klassifizierung anhand des Kältemittelgehalts. Daraus können wir schließen, dass Propan für kleine Anlagen mit geringem Kühlmittelgehalt geeignet ist, beispielsweise Kühlschränke bis zu einem Fassungsvermögen von 150 Gramm. Dabei geht es um das Verhältnis zwischen Kühlmittelmenge und Raumvolumen. Der praktische Grenzwert liegt bei 0,008 kg/m3.
Bei größeren Systemen ist es die praktischste Lösung, sich für ein indirektes System zu entscheiden, bei dem die Kühlanlage im Freien installiert wird und ein Medium (Glykol, Temperatur CO2 usw.) in die entsprechenden Räume und Prozesse gepumpt wird. Der Nachteil hierbei ist, dass für den Kühlvorgang zusätzliche Pumpenenergie benötigt wird. Auch bei Aufstellung im Freien gilt aufgrund der Explosionsgefahr eine Maximalgröße. Gemäß NPR 7910 gelten ATEX-Zonen ab 50 kg Kältemittelinhalt. (ATEX steht für ATmosphères EXplosives.) Sobald Sie unter diese ATEX-Bezeichnung fallen, ist Propan aufgrund der hohen Zusatzkosten für zusätzliche brandsichere Komponenten finanziell nicht mehr realisierbar.
Abschließend
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass für die Außenaufstellung der als indirektes System aufgebauten Kühlanlage (Split-Unit-Klimageräte) Propan aus sicherheitstechnischen Gründen eine durchaus sinnvolle Alternative für maximal 50 kg Kältemittelinhalt ist. Die Kühl- und Heizeigenschaften von Propan als Kältemittel sind vergleichbar, wenn nicht sogar besser, als mit den aktuellen synthetischen Kältemitteln R410a oder R32.
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