   
|
| Online Forum Gebäudetechnik |
Startseite - GBT Forum - Kältemittel Stoff Daten, Einsatz Richtlinien Vorschriften Lieferanten
Kältemittel Stoff Daten, Einsatz Richtlinien Vorschriften Lieferanten
| Text |
Datum |
Benutzer |
Kältemittel Stoff Daten, Einsatz Richtlinien Vorschriften Lieferanten
Guten Morgen, Suche Infos über Kältemittel insbesondere interessieren mich Stoff-Daten, Einsatz, Richtlinien, Vorschriften und Lieferanten! Vielen Dank Gruss K. Straub
|
12 Dec 2004
23:06:25 |
K. Straub |
Kältemittel Stoff Daten, Einsatz Richtlinien Vorschriften
Links zu Ihrem Thema!
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
(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 &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
|
12 Dec 2004
23:08:02 |
Krächer |
Kunz Johann
Tag,
die neuen Norm DIN 8901 im Anhang!
Gruss Kunz
DIN 8901
Regelungen zum Gewässerschutz sind in der DIN 8901 Kälteanlagen und Wärmepumpen - Schutz von Erdreich, Grund und Oberflächenwasser - Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen und Prüfungen (Ausgabe Dezember 2002) zu finden.
Eine kurze Inhaltsangabe der Norm*
Diese Norm findet Anwendung für Kälteanlagen und Wärmepumpen, die bis zu 100 kg wassergefährdende Stoffe (WGK 1* und Ammoniak) je Kältemittelkreislauf enthalten (ausgenommen mobile Kälteanlagen und Kälteanlagen mit bis zu 1,5 kg Kältemittel).
Ferner gilt die Norm für Kälteanlagen und Wärmepumpen mit Kältemittelfüllmenge bis 12,5 kg je Kältemittelkreislauf bei Direktverdampfung oder Direktkondensation im Erdreich (...). Es wird darauf hingewiesen, dass für die Benutzung von Erdreich, Grund- und Oberflächenwasser die wasserrechtliche Erlaubnis der Wasserbehörde vorliegen muss.
Es werden folgende Anforderungen gestellt:
Bei Kälteanlagen und Wärmepumpen sind nur biologisch abbaubare Öle (nicht wassergefährdend oder höchstens WGK 1*) erlaubt.
Die verwendeten Werkstoffe müssen den thermischen, chemischen und mechanischen Beanspruchungen genügen und gegenüber Betriebs- und Hilfsstoffen sowie Erdreich beständig sein.
Bei einem Leck im Kältemittelkreislauf muss die Anlage durch eine typgeprüfte Sicherheitseinrichtung abgeschaltet werden und bleiben, z.B. durch eine nach DIN EN 12263 typgeprüfte Sicherheitsschalteinrichtung für fallenden Druck mit manuellem Reset.
Für Anlagen mit direktem Wärmeaustausch (Kältemittel) mittels Erdkollektoren werden zusätzliche Anforderungen definiert.
Die Einhaltung der Anforderungen ist vor Inbetriebnahme durch eine entsprechend qualifizierte Person zu prüfen (Details siehe in der Norm).
Das Ergebnis der Prüfung ist in einem Prüfprotokoll festzuhalten (Anhang B der Norm).
III. Bau und Ausrüstung
§ 4
Allgemeines
(1) Der Unternehmer hat dafür zu sorgen, daß Anlagen, Einrichtungen und Räume nach § 1 Abs. 1 entsprechend den Bestimmungen dieses Abschnittes III beschaffen sind. DA
(2) Für Kälteanlagen mit Kältemitteln
– der Gruppe 1 bis zu einem Füllgewicht von 10 kg,
– der Gruppe 2 bis zu einem Füllgewicht von 2,5 kg
oder
– der Gruppe 3 bis zu einem Füllgewicht von 1 kg
gelten § 5 Abs. 2 und 5, §§ 8, 10 und 17 nicht. DA
(3) Für Kälteanlagen, Wärmepumpen und Kühleinrichtungen, die unter den Anwendungsbereich der Richtlinie des Rates vom 14. Juni 1989 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten für Maschinen (89/392/EWG), zuletzt geändert durch die Richtlinie des Rates vom 20. Juni 1991 (91/368/EWG), und der Richtlinie des Rates vom 30. November 1989 über Mindestvorschriften für Sicherheit und Gesundheitsschutz bei Benutzung von Arbeitsmitteln durch Arbeitnehmer bei der Arbeit (89/655/EWG) fallen, gelten die folgenden Bestimmungen. DA
(4) Für Kälteanlagen, Wärmepumpen und Kühleinrichtungen, die unter den Anwendungsbereich der Richtlinie 89/392/EWG fallen und nach dem 31. Dezember 1992 erstmals in Betrieb genommen werden, gelten anstatt der Beschaffenheitsanforderungen dieses Abschnittes die Beschaffenheitsanforderungen des Anhangs I der Richtlinie. Der Unternehmer darf diese Maschinen erstmals nur in Betrieb nehmen, wenn ihre Übereinstimmung mit den Bestimmungen der Richtlinie durch eine EG-Konformitätserklärung nach Anhang II sowie das EG-Zeichen nach Anhang III der Richtlinie nachgewiesen ist. DA
(5) Absatz 4 gilt nicht für Kälteanlagen, Wärmepumpen und Kühleinrichtungen, die den Anforderungen dieses Abschnittes entsprechen und bis zum 31. Dezember 1994 in den Verkehr gebracht worden sind.
(6) Kälteanlagen, Wärmepumpen und Kühleinrichtungen, die nicht unter Absatz 4 fallen, müssen spätestens am 1. Januar 1997 mindestens den Anforderungen der Richtlinie 89/655/EWG entsprechen.
DA zu § 4 Abs. 1:
Siehe auch:
1. DIN-Normen DIN 24011 Innen- oder außendruckbeanspruchte Bauteile; Druck und Temperaturangaben, Begriffe, Nenndruckstufen,
DIN 2403 Kennzeichnung von Rohrleitungen nach dem Durchflußstoff,
DIN 2405 Rohrleitungen in Kälteanlagen; Kennzeichnung,
DIN 3158 Kältemittelarmaturen; Sicherheitstechnische Festlegungen; Prüfung, Kennzeichnung,
DIN 3159 Flanschanschlüsse für Kältemittel-Armaturen bis ND 25,
DIN 3160 Durchgang-Absperrventile für Kältemittelkreisläufe, Nenndruck 25,
DIN 3161 Eck-Absperrventile für Kältemittelkreisläufe, Nenndruck 25,
DIN 3162 Schutzkappen für Ventile in Kältemittelkreisläufen, Nenndruck 25,
DIN 3163 Durchgang-Regelventile für Kältemittelkreisläufe, Nenndruck 25,
DIN 3164 Stellungsanzeiger für Ventile in Kältemittelkreisläufen,
DIN 3440 Temperaturregel- und Begrenzungseinrichtungen für Wärmeerzeugungsanlagen; Sicherheitstechnische Anforderungen und Prüfung,
DIN 4140 Dämmarbeiten an betriebs- und haustechnischen Anlagen; Ausführung von Wärme- und Kältedämmungen,
DIN 4361 Sicherheitsgerechtes Gestalten technischer Erzeugnisse; Berührungs-Schutzeinrichtungen für Kompressoren, Sicherheitstechnische Anforderungen,
DIN 47531 Wassererwärmer und Wassererwärmungsanlagen für Trink- und Betriebswasser; Anforderungen, Kennzeichnung, Ausrüstung und Prüfung,
DIN V 8418 Benutzerinformation; Hinweise für die Erstellung,
DIN 89002 Wärmepumpen; Anschlußfertige Wärmepumpen mit elektrisch angetriebenen Verdichtern, Prüfbedingungen, Prüfumfang, Kennzeichnung,
DIN 8901 Kälteanlagen und Wärmepumpen; Schutz von Erdreich, Grund- und Oberflächenwasser; Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen und Prüfung,
DIN 8962 Kältemittel-Kurzzeichen,
DIN 8971 Einstufige Verflüssigungssätze für Kältemaschinen; Normbedingungen für Leistungsangaben; Prüfung; Angaben in Kenndatenblättern und auf Typenschildern,
DIN 89721 Fließbilder kältetechnischer Anlagen; Fließbildarten, Informationsinhalt,
DIN 89722 Fließbilder kältetechnischer Anlagen; Zeichnerische Ausführung, graphische Symbole,
DIN 8973 Motorverdichter für Kältemaschinen; Normbedingungen für Leistungsangaben; Prüfung; Angaben in Kenndatenblättern und auf Typenschildern,
DIN 89751 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Auslegung,
DIN 89752 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Anforderungen für Gestaltung, Ausrüstung, Aufstellung und Betreiben, Werkstoffauswahl für Kälteanlagen,
DIN 89753 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Anforderungen für Gestaltung, Ausrüstung, Aufstellung und Betreiben, Angaben für Betriebsanleitungen,
DIN 89754 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Bescheinigung über die Prüfung; Kennzeichnungsschild,
DIN 89755 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Prüfung vor Inbetriebnahme,
DIN 89756 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Kältemittel-Rohrleitungen,
DIN 89757 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Sicherheitseinrichtungen in Kälteanlagen gegen unzulässige Druckbeanspruchungen,
DIN 89758 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Anforderungen für Gestaltung, Ausrüstung, Aufstellung und Betreiben, Füllstandsanzeige-Einrichtungen für die Kältemittelbehälter, Flüssigkeitsstandanzeiger,
DIN 89759 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Flexible Leitungen im Kältemittelkreislauf,
E DIN 897510 Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Emissionsminderung von Kältemitteln aus Kälteanlagen,
DIN 16 006 Überdruckmeßgeräte mit Rohrfeder; Sicherheitstechnische Anforderungen und Prüfung,
DIN 16 007 Überdruckmeßgeräte mit elastischem Meßglied für Luftkompressoren und Luftkompressoranlagen; Sicherheitstechnische Anforderungen und Prüfung,
DIN 18 036 Eissportanlagen; Anlagen für den Eissport mit Kunsteisflächen; Grundlagen für Planung und Bau,
DIN 31 000/
VDE 1000 Allgemeine Leitsätze für das sicherheitsgerechte Gestalten technischer Erzeugnisse,
DIN 31 0011 Sicherheitsgerechtes Gestalten technischer Erzeugnisse; Schutzeinrichtungen; Begriffe, Sicherheitsabstände für Erwachsene und Kinder,
DIN 31 051 Instandhaltung; Begriffe und Maßnahmen,
DIN 32 733 Sicherheitsschalteinrichtungen zur Druckbegrenzung in Kälteanlagen und Wärmepumpen; Anforderungen und Prüfung,
DIN 33 8301 Wärmepumpen; Anschlußfertige Heiz-Absorptionswärmepumpen; Begriffe, Anforderungen, Prüfung, Kennzeichnung,
DIN 33 8303 Wärmepumpen; Anschlußfertige Heiz-Absorptionswärmepumpen; Kältetechnische Sicherheit, Prüfung,
DIN 33 8311 Wärmepumpen; Anschlußfertige Heiz-Wärmepumpen mit verbrennungsmotorisch angetriebenen Verdichtern; Begriffe, Anforderungen, Prüfung, Kennzeichnung,
DIN EN 294 Sicherheit von Maschinen; Sicherheitsabstände gegen das Erreichen von Gefahrstellen mit den oberen Gliedmaßen,
DIN EN 344 Anforderungen und Prüfverfahren für Sicherheits-, Schutz- und Berufsschuhe für den gewerblichen Gebrauch,
DIN EN 345 Spezifikation der Sicherheitsschuhe für den gewerblichen Gebrauch,
DIN EN 378-1 Kälteanlagen und Wärmepumpen; Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen; Teil 1: Grundlegende Anforderungen,
DIN EN 60
204-1 Sicherheit von Maschinen; Elektrische Ausrüstung von Maschinen; Teil 1: Allgemeine Anforderungen,
DIN EN 35 335-1/ VDE 0700-1 Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke; Teil 1: Allgemeine Anforderungen,
DIN EN 60
335-2-24 Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke; Teil 2: Besondere Anforderungen für Kühl-und Gefriergeräte und Eisbereiter,
DIN EN 60
335-2-40 Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke; Teil 2: Besondere Anforderungen an elek-trisch betriebene Wärmepumpen, Klimageräte und Raumluft-Entfeuchter,
DIN EN 2551 Wärmepumpen; Anschlußfertige Wärmepumpen mit elektrisch angetriebenen Verdichtern zum Heizen oder zum Heizen und Kühlen; Benennungen, Definitionen und Bezeichnungen,
DIN EN 2921 Sicherheit von Maschinen; Grundbegriffe, allgemeine Gestaltungsleitsätze; Grundsätzliche Terminologie, Methodik,
DIN EN 2922 Sicherheit von Maschinen; Grundbegriffe, allgemeine Gestaltungsleitsätze; Technische Leitsätze und Spezifikationen,
DIN EN 28 187 Haushalts-Kühlgeräte; Kühl-Gefriergeräte; Eigenschaften und Prüfverfahren (IS0 8187: 1991),
DIN VDE 0100100 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1 000 V; Anwendungsbereich, Allgemeine Anforderungen,
DIN VDE 0106100 Schutz gegen elektrischen Schlag; Anordnung von Betätigungselementen in der Nähe berührungsgefährlicher Teile,
DIN VDE 0165 Errichten elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen,
DIN VDE 0700240 Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke; Kühl- und Gefriergeräte für besondere Zwecke und Eisbereiter,
2. Technische Regeln Druckbehälter (TRB) TRB 001 Allgemeines - Aufbau und Anwendung der TRB (ZH 1/608.1).
TRB 002 Allgemeines - Erläuterungen zu Begriffen der Druckbehälterverordnung (ZH 1/621.22),
TRB 010 Allgemeines - Zusammenstellung der in den TRB in Bezug genommenen technischen Normen und Vorschriften (ZH 1/621.26),
TRB 100 Werkstoffe (ZH 1/612),
TRB 200 Herstellung (ZH 1/613),
TRB 300 Berechnung (ZH 1/614),
TRB 401 Ausrüstung der Druckbehälter - Kennzeichnung (ZH 1/621.10),
TRB 402 Ausrüstung der Druckbehälter - Öffnungen und Verschlüsse (ZH 1/621.11),
TRB 403 Ausrüstung der Druckbehälter - Einrichtungen zum Erkennen und Begrenzen von Druck und Temperatur (ZH 1/621.16),
TRB 404 Ausrüstung der Druckbehälter - Ausrüstungsteile (ZH 1/621.17),
TRB 500 Verfahrens- und Prüfrichtlinien für Druckbehälter (ZH 1/621.24),
TRB 502 Sachkundiger nach § 32 DruckbehV (ZH 1/621.1),
TRB 505 Verfahren und Registrieren der Baumusterprüfung sowie Prüfung von Druckbehältern durch den Hersteller (ZH 1/621.25),
TRB 511 Prüfungen durch Sachverständige - Erstmalige Prüfung - Vorprüfung (ZH 1/621.5),
TRB 512 Prüfungen durch Sachverständige - Erstmalige Prüfung - Bauprüfung und Druckprüfung (ZH 1/621.6),
TRB 513 Prüfungen durch Sachverständige - Abnahmeprüfung (ZH 1/621.7),
TRB 514 Prüfungen durch Sachverständige - Wiederkehrende Prüfungen (ZH 1/621.8),
TRB 515 Prüfungen durch Sachverständige - Prüfung in besonderen Fällen (ZH 1/621.9),
TRB 521 Bescheinigung der ordnungsmäßigen Herstellung (ZH 1/621.2),
TRB 522 Prüfung durch den Hersteller - Druckprüfung (ZH 1/621.3),
Anlage zu TRB 521 und 522 Muster für Herstellerbescheinigungen(ZH 1/621.4),
TRB 531 Prüfungen durch Sachkundige - Abnahmeprüfung (ZH 1/621.13),
TRB 532 Prüfungen durch Sachkundige - Wiederkehrende Prüfungen (ZH 1/621.14),
TRB 533 Prüfungen durch Sachkundige - Prüfung in besonderen Fällen (ZH 1/621.15),
TRB 600 Aufstellung der Druckbehälter (ZH 1/621.18),
TRB 610 Druckbehälter - Aufstellung von Druckbehältern zum Lagern von Gasen (ZH 1/621.19),
TRB 700 Betrieb von Druckbehältern (ZH 1/621.12),
TRB 801 Besondere Druckbehälter nach Anhang II zu § 12 DruckbehV (ZH 1/621.23),
E TRB 801
Nr. 45 Besondere Druckbehälter nach Anhang II zu § 12 DruckbehV; Gehäuse von Ausrüstungsteilen,
TRB 851 Einrichtungen zum Abfüllen von Druckgasen aus Druckgasbehältern in Druckbehälter - Errichten (ZH 1/621.20),
TRB 852 Einrichtungen zum Abfüllen von Druckgasen aus Druckgasbehältern in Druckbehälter - Betreiben (ZH 1/621.21),
3. AD-Merkblätter A 1 Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung; Berstsicherungen,
A 2 Sicherheitseinrichtungen gegen Drucküberschreitung; Sicherheitsventile,
W 10 Werkstoffe für tiefe Temperaturen; Eisenwerkstoffe,
4. Berufsgenossenschaftliche Merkblätter
Regeln für den Einsatz von Atemschutzgeräten (ZH 1/701),
Merkblatt: Fluorkohlenwasserstoffe - FKW - (ZH 1/409),
Auswahlkriterien für die spezielle arbeitsmedizinische Vorsorge nach den Berufsgenossenschaftlichen Grundsätzen für arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen (ZH 1/600), insbesondere nach den Grundsätzen
G 21 "Kältearbeiten" (ZH 1/600.21),
G 26 "Atemschutzgeräte" (ZH 1/600.26),
5. Berufsgenossenschaftliche Grundsätze für arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen
G 21 Kältearbeiten,
G 26 Atemschutzgeräte.
DA zu § 4 Abs. 2:
Bei Kälteanlagen mit geringem Füllgewicht ist die Gefährdung durch das Kältemittel unerheblich, so daß bestimmte Anforderungen an die Ausrüstung und Aufstellung entfallen können.
DA zu § 4 Abs. 3 und 4:
Unter den Geltungsbereich der Richtlinie des Rates vom 14. Juni 1989 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten für Maschinen (89/392/EWG) fallen z. B. nicht:
– Apparate,
– Räume.
DA zu § 4 Abs. 4:
Beschaffenheitsanforderungen enthalten die Bestimmungen der §§ 4 bis 12 und 15.
|
21 Jan 2005
14:58:57 |
Neue Norm DIN 8901 Kälteanlagen FCKW Gewässerschutz Wärmepumpe Erdreich |
Kältemittel Prüfleck Lecksuch Gerät Leckrate Verluste Montage Kältetechnik Link
Hallo, im Anhang Infos zum Thema Kältemittel Lecksuche.
Gruss Krause
Lecksuche/Dichtheitsprüfung
Prüfleck für Montagelecksuchgeräte
Zur Lecksuche an Kälteanlagen unter Baustellenbedingungen werden bevorzugt kleine und handliche Montagelecksuchgeräte eingesetzt. Da diese Geräte nur eine begrenzteLeistungsfähigkeit besitzen,ist die Überprüfung ihrer Funktionsfähigkeit, insbesondere der Nachweisempfindlichkeit, in relativ kurzen Zeitabständen besonders wichtig. Zu diesem Zweck wurde ein einfaches, kostengünstiges und langzeitstabiles Prüfleckentwickelt.
Nach der bisherigen Erprobung ist das Prüfleck für die Funktionsüberprüfung folgender Montagelecksuchgeräte geeignet:L 790a, D-Tec, TIF 5650, TIF 5750, Robinair 16500 und AN 134 .
Das Prüfleck wurde so ausgelegt, daß die mit ihm erzielte Anzeige am Lecksuchgerät der Anzeige an einem R134a-Leck der Leckrate 30 g/a entspricht.
Technische Parameter
Leckrate: äquivalente R134a-Leckrate 30 g/a, bei 20 °C, gemessen mit LSG H-25 C
Temperaturkoeffizient: 3,5 %/K
Temperatureinsatzbereich: 10 °C bis 30 °C
Lagertemperatur: -20 °C bis 50 °C
Lebensdauer: mind. 2 Jahre
Neu:
5g/a Prüfleck für Montagelecksuchgeräte
der 3.Generation
Zusätzlich zu dem bewährten Prüfleck mit einer äquivalenten R134a-Leckrate von 30g/a wurde ein neues Prüfleck von 5g/a für Lecksuchgeräte, die eine höhere Empfindlichkeit aufweisen, entwickelt.
Zur Dichtheitsprüfung von Kälteanlagen ist der Einsatz elektronischer Lecksuchgeräte notwendig. Kommen Montagelecksuchgeräte zur Anwendung, ist deren funktionelle Überprüfung vor jedem Einsatz notwendig. Dafür haben sich seit 4 Jahren die Prüflecks mit einer äquivalenten R134a- Leckrate von 30g/a bewährt. Aus ökologischen, technischen und ökonomischen Gründen haben sich die Anforderungen an die Dichtheit der Kälteanlagen wesentlich erhöht. Entsprechend des Stufenplanes „Verbesserung der Dichtheit kältetechnischer Erzeugnisse“ des Forschungsrates Kältetechnik e.V. beträgt ab 30. Juni 2008 die zulässige Einzelleckrate bei Kälteanlagen mit fluorierten Kohlenwasserstoffen (H- FKW) 5g/a. Spätestens ab diesem Zeitpunkt ist der Einsatz von Montagelecksuchgeräten der 3. Generation mit einer Nachweisempfindlichkeit von mindestens 5g/a unerlässlich. Für Montagelecksuchgeräte, die schon jetzt die Anforderungen der 3. Generation erfüllen, wurde vom ILK-Dresden ein neues Prüfleck mit einer äquivalenten R134a-Leckrate von 5g/a entwickelt. Das Prüfleck ist einfach in der Handhabung, preiswert und kann für alle Montagelecksuchgeräte eingesetzt werden, die gegenüber fluorierten Kohlenwasserstoffen empfindlich genug sind. Der Temperatureinsatzbereich beträgt 10 - 30 °C bei einem Temperaturkoeffizienten von 0,3 g/a pro K. Die Lebensdauer des Prüflecks liegt bei ca. 5 Jahren. Die Prüflecks sind in einem stabilen Transportbehälter aus Holz lieferbar.
http://www.ilkdresden.de/de/leistungen/technologien/lecksuche.htm
Ein neuartiger Kältemittel-Detektor zur Dichtheitsprüfung in der Kälte- und Klimatechnik
Thomas Böhm,
INFICON GmbH,
Köln
Kontakt: T. Böhm
Die Anforderungen an die Qualitätsstandards von Kälte erzeugenden Maschinen steigen kontinuierlich. Neue Kältemittel werden kontinuierlich entwickelt und kommen in zahlreichen Produkten weltweit zum Einsatz. Während der Dichtheitsprüfung mit heute üblichen Halogen-Leckdetektoren treten häufig Fehlalarme auf, die die Lecksuche maßgeblich behindern; darüber hinaus altern die Sensoren schnell, so dass hohe Wartungskosten entstehen und die Verfügbarkeit eingeschränkt ist. Unter Verwendung eines neuen Sensorprinzips wurde ein handliches Gerät entwickelt, das die beschriebenen Nachteile beseitigt und darüber hinaus auf die heutigen Bedürfnisse der Produktionslinien ausgerichtet ist.
Kältemittel-Detektor
schneller Nachweis kleinster Leckagen
Infrarotabsorption
pyroelektrischer Sensor
Die Anforderungen an die Qualitätsstandards von Kältemaschinen steigen kontinuierlich. Neue, umweltfreundliche Kältemittel werden kontinuierlich entwickelt und kommen in zahlreichen Produkten weltweit zum Einsatz. Durch das europaweite Verbot von FCKW-Verwendungen zum Schutz der Ozonschicht haben sich seit Anfang der neunziger Jahre die teilhalogenierten Kohlenwasserstoffe H-FCKW und H-FKW als Ersatztreibgase etabliert. Diese Treibgase besitzen zwar nur noch ein geringes Ozonschädigungspotential, aber nach wie vor ein 100- bis 5.000faches Treibhauspotential gegenüber CO2.
Zudem müssen die Hersteller die hermetische Dichtigkeit des gesamten Kältekreislaufes und seiner Komponenten über viele Jahre gewährleisten.
Typische Dichtigkeitsanforderungen für komplette Kältesysteme liegen heute im Bereich einiger weniger Gramm Kältemittelverlust pro Jahr. Die Dichtigkeitsanforderungen an die einzelnen Komponenten des Systems und deren Verbindungen sind entsprechend anspruchsvoller. In der Zulieferindustrie hat sich mittlerweile die Prüfgasmethode durchgesetzt, wobei üblicherweise das Prüfgas Helium nachgewiesen wird.
In der Endprüfung von Kältemaschinen ist Helium als Prüfgas aber nicht geeignet, da zum Zeitpunkt der Endprüfung der Kühlkreislauf bereits mit Kältemittel gefüllt ist. Die Prüfaufgabe besteht also darin, die Dichtigkeit der Verbindungsstellen der einzelnen Komponenten und Baugruppen mit einem Prüfgerät zu ermitteln, das direkt das jeweilige Kältemittel mit ausreichend geringer Nachweisgrenze detektieren kann.
Der neuartige Kältemittel-Detektor HLD5000 wird vornehmlich zur Dichtheitsprüfung in folgenden Appliaktionen eingesetzt:
Klimaanlagen in Automobilen
Klimaanlagen für Gebäude
Kühl- und Gefrierschränke
Kühlanlagen
Die heute am Markt erhältlichen Geräte basieren auf Prinzipien, bei denen das nachzuweisende Kältemittel in einem beheizten Sensor eine chemischen Reaktion verursacht, die einen messbaren elektrischen Strom erzeugt, oder Prinzipien, bei denen Kältemittel zeitweise Sauerstoffmoleküle aus einer Keramikoberfläche herauslösen, was eine messbare änderung des elektrischen Widerstandes verursacht.
Diese Methoden haben aber deutliche Nachteile, die sich im Produktionsalltag als sehr störend erweisen:
Aufgrund der geringen Selektivität der Methoden werden alle möglichen Gase und Dämpfe, die in einer industriellen Umgebung vorhanden sein können (z.B. Wasserdampf, Lösungsmittel oder Kältemittel) als Leckage angezeigt. Dadurch gestaltet sich die eindeutige Identifizierung und Quantifizierung einer echten Leckage oft als schwierig. Dieser Effekt ist umso ärger, wenn die Prüfarbeitsplätze hinsichtlich der Lecksuche nicht optimiert sind. Beispielsweise können sich Kältemittel-Füllstationen, die im Betrieb gewisse Mengen von Kältemitteln in die Umgebungsluft freisetzen, in der Nähe der Prüfplätze befinden.
Der chemische Sensor verbraucht sich, was zu hohen Unterhaltskosten führt.
Die Erholungszeiten bis zum Abklingen chemischer Reaktionen strapazieren die Geduld des Bedieners.
Es können nur einige bestimmte Kältemittel detektiert werden, die -langfristig gesehen- durch umweltfreundlichere Kältemittel abgelöst werden.
Diese Nachteile konnten bei dem im HLD5000 verwendeten Sensorprinzip ausgeräumt werden. Hierbei wird das nachzuweisende Kältemittel infrarotem Licht ausgesetzt. Kältemittel haben die Eigenschaft -je nach Zusammensetzung- bestimmte Frequenzanteile des IR-Lichtes zu absorbieren.
Damit Gase selektiv nachgewiesen werden können, ist dem verwendeten IR-Sensor ein Filter vorgeschaltet, der auf die jeweils typische Absorptionslinie des Kältemittels abgestimmt ist. Die Ausführung des Kältemittel-Detektors, der R134a nachweisen soll, ist dementsprechend mit einem 7.7 µ-Interferenzfilter ausgestattet, während die R22-Variante ein 9 µ-Filter besitzt.
Das zu messende Gas durchströmt eine Küvette, an deren Enden sich eine Infrarotquelle und ein pyrolektrischer Sensor befindet. Dem pyroelektrischen Sensor ist ein schmalbandiger Infrarotfilter vorgeschaltet. Um sowohl den Sensor als auch die Infrarotquelle vor Verschmutzungen zu schützen, befinden sich an den Küvettenenden jeweils CaF2-Fenster.
Die Wirkungsweise dieser Sensoren beruht darauf, daß Infrarotstrahlung, die moduliert wird, über eine Absorptionsbeschichtung den Kristall erwärmt. Durch diese Temperaturänderung werden in bestimmten Materialien (z.B. LiTaO3) elektrische Ladungen freigesetzt; indem die Infrarotstrahlung moduliert wird, führt diese Erwärmung zu einem elektrischen Wechselspannungssignal. Derartige pyrolektrische Sensoren werden u.a. auch in Bewegungsmeldern eingesetzt.
Die von der IR-Quelle ausgehende, diffuse Strahlung gelangt nur zu einem geringen Anteil direkt zum Sensor; mehr als 90 % der Strahlung wird an der Oberfläche der Küvette mehrfach reflektiert bevor sie vom Sensor detektiert wird. Durch diese Anordnung konnte auf eine Optik komplett verzichtet werden. Eine Beschichtung der Oberfläche der Küvette, die mittels Stranggußverfahren aus Aluminium hergestellt wird, mit Gold o.ä, ist nicht nötig.
Abb 4: Küvette mit Sensor und IR-Quelle.
Beim HLD5000 wurde allerdings nicht, wie in der Infrarotmeßtechnik allgemein üblich, die Infrarotstrahlung moduliert, sondern die Gaszusammensetzung.
Ein 3/2-Wege-Ventil läßt wechselweise mehrmals pro Sekunde Umgebungsluft ("Referenzgas") als auch Gas, das aus einem eventuell vorhandenen Leck austritt, in die Küvette ein.
Abb 5: Prinzipschaltbild des HLD5000.
Durch die quasi permanente Vergleichsmessung werden Fehlanzeigen kompensiert, die normalerweise durch den natürlichen Wasserdampfgehalt der Umgebungsluft verursacht werden.
Zudem sind hohe Frigenkonzentrationen in den Produktionsstätten von Kühl- und Klimaanlagen nicht selten; diese werden durch ausgasende Isolierschäume und von Befüllstationen hervorgerufen. Auch diese Gase führen aufgrund des quasi parallelen Einlasses über den Referenz- und den Testgaseinlaß zu keiner fehlerhaften Leckratenanzeige.
Die Gasmodulation dient gleichzeitig dazu, daß die für pyroelektrische Sensoren typische Drift, die durch Temperaturänderungen der Umgebung verursacht wird, kompensiert wird. Da bei dieser neuartigen Anordnung der Gasstrom und nicht die Infrarotquelle moduliert wird, konnte eine "träge" Infrarotquelle mit einer größeren Leistung eingesetzt werden.
Abb 6: Absorptionsspektrum von Wasserdampf und R134a
Der Gaseinlaß an der Schnüffelspitze wurden so gestaltet, daß die Referenzgasöffnung sich so dicht wie möglich am Testgaseinlaß befindet, da die Konzentrationen störender Gas nicht konstant sind, sondern selbst über kleine Distanzen Gradienten aufweisen. Andererseits dürfen die beiden öffnung nicht so dicht beieinander liegen, daß das Testgas aus dem Leck sowohl durch den Testgas- als auch den Referenzgaseinlaß zum Sensor gelangt.
Die folgende Darstellung zeigt den Aufbau des Handgriffs der die gesamte Sensorik und damit quasi die Intelligenz des HLD5000 enthält.
Abb 7: Schnüffelspitze mit Testgas- und Referenzgaseinlaß.
Über die Leitung zwischen Gerät und Griff werden nicht nur die bereits digitalisierten Meßwerte gesendet, sondern sie dient auch zur Verbindung der im Betriebsgerät befindlichen Gasförderpumpe und mit dem Gaseinlaß, über den das Leckagegas zum Nachweis in die Küvette gelangt.
Das Betriebsgerät enthält neben der Mikroprozessorplatine, Display, Netzteil und Gasförderpumpe zusätzlich ein Testleck, das mit R134a gefüllt ist. Dieses Testleck befindet sich am Boden des Geräts und kann dort ähnlich einfach wie eine Batterie ausgetauscht werden. Der Kalibriervorgang wird über eine Lichtschranke automatisch ausgelöst, sobald die Spitze des Handgriffs in die Testlecköffnung an der Gehäusefront gesteckt wird.
Abb 8: Handgriff
Da das Testleck mit R134a in flüssiger Phase gefüllt ist, konnte eine geringe Baugröße realisiert werden. Das Gas diffundiert durch eine Membran permanent nach außen. Da das Diffusionsverhalten der Membran und damit die austretende Gasmenge exponentiell von der Temperatur abhängt, wird dieser Einfluß mittels Software kompensiert. Zu diesem Zweck befindet sich am Boden des Testleckreservoirs ein Temperatursensor. Die Leckrate des Testlecks wird vor Auslieferung bestimmt und in einem Werksprüfzeugnis dokumentiert; dadurch sind Messungen mit dem HLD5000 rückführbar auf nationale Standards und das Gerät erfüllt die Anforderungen als Prüfmittel nach DIN/ISO 9001.
Gegenüber den herkömmlichen Methoden sind die Unterhaltskosten dieses neuen Kältemitteldetektor deutlich geringer, während der tägliche Umgang im Produktionsalltag deutlich vereinfacht wird. Die verschiedenen Varianten des HLD5000 können folgende Gasarten nachweisen:
Auszug aus: http://www.ndt.net/article/dgzfp02/papers/v09/v09.htm
Refrigeration / AC / Industrial
INFICON market-leading leak detectors provide quality control for a broad range of applications. Two families of leak detectors - helium and refrigerant - are used for a wide variety of purposes and are available in portable, mobile, hand-held and stationary models.
Helium Leak Detectors
Setting the standard for reliability and ease of operation, helium leak detectors are available for a wide range of applications-from pinpointing small leaks in high-vacuum systems to heavy-duty industrial quality control.
INFICON high performance helium leak detectors are specially designed to quickly reach test conditions and deliver accurate, final results in all measurement ranges.
INFICON offers helium leak detectors for semiconductor fabrication facilities, automotive and refrigeration and air conditioning manufacturing and service, and many other industries.
LDS1000 Modular Leak Detection System
Modular Leak Detection System for Integration in Leak Testing Systems
PROTEC Helium Sniffer Leak Detector
A High-Sensitivity Helium Sniffer Leak Detector for Sub-Assembly and Mid-Production Quality Testing
UL1000 Helium Leak Detector
Speed, Sensitivity and Reliability for Demanding Leak Detection Applications
Refrigerant Leak Detectors
INFICON halogen leak detectors are the recognized market leaders in the HVAC/R industry, for both manufacturing and service.
INFICON refrigerant leak detectors are used on assembly lines in the automotive and refrigeration and air conditioning industries for quality testing of component parts and systems and for final test. Refrigerant leak detectors are often used in conjunction with helium leak detectors.
INFICON offers a line of affordable, high quality hand-held refrigerant leak detectors for the refrigeration, HVAC and automotive field service professional.
ECOTEC II Multi-gas Sniffer Leak Detector
The Standard in Multi-Gas Sniffer Leak Detectors
HLD5000 with Smart Probe Halogen Leak Detector
The Sensible Choice for all Halogens
HLD5000 Refrigerant Leak Detector
We've Cut False Alarms, and the Cost of Ownership
http://www.inficonindustrialleakdetectors.com/
|
22 Jan 2005
17:52:25 |
Krause Lars |
Guten Tag,
wie lange dürfen bestehende Kälteanlagen noch mit R22 betrieben werden?
D. Joswig
|
13 May 2005
14:52:02 |
D. Joswig |
Kältemittel Austieg Situation R22 Ozon Kyoto Verbot Schweiz Lebenszyklus Beispiel
Guten Tag,
im Anhang Links und Text zu Ihrem Thema!
Gruss Karbikel
Die Basis/das Ziel:
Montrealer Umwelt-Protokoll von 1987:
Schutz der Ozonschicht
Totalverbot der ozonschichtabbauenden Stoffe in den Industriestaaten
Entwicklungsländer erhalten 10 Jahre Gnadenfrist
Kyoto Umwelt-Protokoll von 2001: Inkrafttretung 16.2.05
Begrenzung der synthetischen Treibhausgase nach Vorsorgeprinzip
Verpflichtung weltweit: Reduktion der Treibhausgas-Emisson bis 2010 (2008-2012)
um mind. 5%
Verpflichtung Schweiz und EU: Reduktion der Treibhausgas-Emisson bis 2010 (2008-2012)
um mind. 8%
Vernehmlassung der neuen Stoffverordnung des BUWAL in Zusammnenarbeit mit dem SVK/ASF:
Massgebende Änderungen der Stoffverordnung ab 1.1.2004 in Bezug auf Kälteanlagen und Geräte:
Wartungsverbot mit ozonabbaunden Kältemittel:
FCKW (R-12, R502,R13B1,R11) : 1. Januar 2003
H-FCKW (R-22, Blends=R22-haltige Mittel) 1. Januar 2010
Ausfuhrverbot von Geräten und Anlagen die mit ozonschichtabbauenden Kältemittel betreiben werden.
Klare Verbote für folgende neuen Geräte:
2003 - Kühl- und Gefriergeräte im Haushalt
2005 - Geräte zum Entfeuchten
2005 - Klimageräte
2008 - Autoklimaanlagen
Kantonale Bewilligung für stationäre Anlagen mit in der Luft stabilen Kältemittel:
Bau- und Betreibsbewilligungsverfahren für Anlagen mit mehr als 3kg Kältemittelinhalt.
Begründung für die Wahl des Kältemittels (Sicherheit, Stand der Technik, Wirtschaftlichkeit, etc.)
Nachweis der Emissions-Minimalisierung (gleich lange Spiesse für alle Kältemittel)
Kantonale Kataster für Anlagen mit mehr als 3 kg Kältemittel (Meldepflicht)
Jährliche Dichtheitskontrollen:
Geräte und Anlagen mit einer Füllmenge mehr als 3 kg Kältemittel
Autoklimaanlagen
Führen eines Wartungsheftes:
Für Betrieber von Geräten und Anlagen mit mehr als 3 kg Kältemittel.
Für unsere Kunden wird ein solches Kontrollblatt bereits geführt!
Kältemittel Stand 2005:
Langfristige Kältemittel
(FKW und natürliche,organische) KäLTEMITTEL EINSATZBEREICH Ersatz für:
ETHAN 35 Laborgeräte als Kaskade bis -90°C R13B1
R 507 Kühl-Tiefkühlanlagen bis -50°C R 502, R 22,
R 12
R 404A Kühl-Tiefkühlanlagen bis -40°C R 502, R 22,
R 12
R 134a Kühl- Klimaanlagen bis -5°C R 12
R 407C Klimaanlagen R 22
R 290 Kühl- Wärmepumpen- Kaltwasser
(Begrenzt einsetzbar) R 12
Übergangs- Service- Kältemittel
(H-FCKW und deren Gemische, Blends) KäLTEMITTEL EINSATZBEREICH
R 409A Notersatz für Kältemittel R-12
R 22 Notersatz für Kältemittel R-502
"Alte" Kältemittel
(FCKW verboten für Neuanlagen seit 1992/2002) KäLTEMITTEL EINSATZBEREICH
R 22 An Lager vorhanden (Verbot ab 1.1.2002 für Neuanlagen)
R 12 Ausstieg durch SKK erfolgt (Komplettverbot seit 1.1.2004)
R 502 nicht mehr Lieferbar , Ausstieg durch SKK erfolgt.
(Komplettverbot seit 1.1.2004)
R 13B1 nicht mehr Lieferbar, Ausstieg durch SKK erfolgt
R 11 nicht mehr Lieferbar, Ausstieg durch SKK erfolgt
Auszug aus:
http://www.cool-skk.ch/Pages/Kaeltemittel.html
HFCKW-Ausstieg
Umrüstung einer Industriellen Tieftemperaturkälteanlage von R22 auf
CO2/NH3-Kaskadensystem
Dipl.-Ing. Holm Gebhardt
Nestec, Engineering Department, Vevey/Schweiz
e-mail-Adresse: holm.gebhardt@nestle.com
A. Einleitung
Der folgende Beitrag ist eine Fortsetzung der Vorträge:
• DKV-Tagung Berlin 1999:
"Kältemittel - Strategie in der Nahrungsmittelindustrie (Nestlé)"
• DKV-Tagung Bremen 2000:
"Kälteanlagenumrüstung von R13B1 auf CO2/NH3: Kälteanlage des Tiefkühllagers
Beauvais, Nestlé-Frankreich"
Das zu beschreibende R22-Ausstiegsprojekt illustriert die konsequente
Kältemittelstrategie unserer Firma d.h. den bevorzugten Einsatz natürlicher Kältemittel.
Aehnlich wie beim Projekt "Beauvais" wurde die kombinierte Verwendung der Kältemittel
NH3(R717) und CO2(R744) in Kaskadenschaltung gewählt.
Bei der zu diskudierenden Anlage handelt es sich um eine typische Kälteanwendungen
in der Nahrungsmittelindustrie: Gerfriertrocknung von Kaffee.
Die folgende Tabelle gibt eine Uebersicht der für Nestlé typischen Kälteanwendungen
mit üblichen Verdampfungstemperaturen To und Kälteleistungen Qo.
Kälteanwendung To (°C) Qo (kW)
• Industrieklimatisierung +/- 0 300 ... > 1000
• Milchverarbeitung - 5 300 ... > 1000
• Süsswaren - 5 300 ... > 1000
• Frischprodukte - 25 500 ... >1000
• Tiefkühlkost - 40 500 ... n x 1000
• Eiskrem - 40 500 ... >1000
• Kaffee-Gefriertrocknung - 50 500 ... n x 1000
Alle To-Werte gelten +/- 5K.
Prinzip für Bau & Betrieb unserer Kälteanlagen: Sicher - Zuverlässig - Wirtschaftlich !
B. Hauptteil
1. Geschichte der Kaffeefabrik "Hayes, Nestlé UK" in Stichworten
• Um 1900:
Fabrik erbaut, ursprünglich als Schokoladefabrik. Gebäude stehen heute unter
Denkmalschutz.
• Um 1947:
Start der Nescafé-Produktion(Sprühtrocknung!)
• Ab 1963:
Start Kaffeegefriertrocknung(Chargenbetrieb)
• Ab 1968/1969:
Start Kaffeegefriertrocknung(kontinuierliches Verfahren) mittels
R22-Kälteanlage
• Heute(November 2001):
Kaffeegefriertrocknung mittels CO2/NH3-Kaskadenanlage
2. Typische Kältebedarfszahlen für Kaffee-Gefriertrocknung(GT)
• Eine typische Produktionslinie benötigt: ca 1200 kW bei -45/-55 °C
• Dieser Gesamtkältebedarf verteilt sich auf folgende 3 Kälteverbrauchergruppen:
Qo kW To °C
(1) Extrakt-Vorkühler(Kratzkühler) 60 - 15/-25
(2) Extrakt-Gefrieren(Luftkühler) 400 - 50/-55
(3) Extrakt-GT("Eiskondensatoren") 800 - 45/-50
• Typische Betriebsweise(Produktionsprogramm)
• 24 h/d; 7 d/Woche, 7000-8000 h/a
• Qo-Variation während Normalbetrieb: 80/100 %
3. Das Umrüstungsobjekt : Die R22 Kälteanlage "Hayes"
(1) Seit 1968/1969
• R22-Turbokälteanlage 2500 kW bei -50°C/+35°C
• 4 Niederdruckmaschinen, 4 Hochdruckmaschinen
• 15 t R22
(2) Seit 1991
• Anlage wie unter (1) beschrieben
• Zusätzlich: R22 Schraubenverdichteranlage
• 750 kW bei -56°C & 200 kW bei -23°C
• 3 Niederdruckmaschinen, 3 Hochdruckmaschinen
• 10 t R22
3. (3) Situation/Probleme um 1994
• Verschmutzter Kältemittelkreislauf auf R22 Niederdruck(-55°C/ 0.66 bar)
(Oel & Wasser in R22-Flüssigkeit !!)
• Konsequenz: Kälteanlagenbetrieb unzuverlässig & unwirtschaftlich
• Relativ hohe Kältemittelverluste
• Konzernstrategie (!!) ----> Natürliche Kältemittel !
• Notwendigkeit des R22-Ausstiegs in Sicht !!
4. RR-22 Ausstieg: Der Weg zur Lösung in Stichworten
• 1994/1995
Machbarkeitsstudie CO2/NH3-Kaskade
• 1995
Budget für CO2-Ausstiegsprojekt: NH3.......oder ????
• 1998
Vergleichsstudie: (1)NH3 (2)HFKW (3)CCAR* (4)KW **(5)CO2/NH3
• Januar 1999
Entscheidung für CO2/NH3-Kaskade
als technisch-ökonomisch beste Lösung
• Juni 1999
Demonstrations CO2-Luftkühler: 100kW, To -54°C !, Luft -42/-48°C
• August 1999
Start Projektrealisierung
CCAR* = Closed Cycle Air Refrigeration
KW** = Kohlenwasserstoff
5. Projektrealisierung der CO2/NH3-Kaskadenanlage
(1) Technische Daten der installierten Hauptkomponenten
• 3 CO2-Pumpbehälter für -45/-54°C, 6 Zentrifugalpumpen
• 4 CO2-Kolbenverdichter(1x Reserve);
je 800 kW bei – 54°C(6bar) /-18°C(22bar), ölfrei, n-variabel
• 4 NH3-Schraubenverdichter(1 x Reserve); je 1130 kW
bei -23°C(1,7bar) / +35 °C(13,8bar)
• 2 CO2/NH3-Kaskaden -Wärmeübertrager (2x 50%);
Röhrenkesselkonstruktion
• 3 NH3-Verdunstungsverflüssiger; je 1340 kW bei Tc +35°C/ Tfk +22 °C
• 2 Extrakt Kratzkühler
• 8 Luftkühler
• 13 Eiskondensatoren
• Maximaler CO2-Systembetriebsdruck: 31 bar (-5°C), Luftkühler 48 bar
(+12,5°C)
• KM-Füllmengen: 23 t CO2; 4,3t NH3 (nicht im Produktionsbereich !!)
(2) Meilensteine & Status
• August 1999: Start Detail-Engineering
• Mai 2000: Montagebeginn
• August 2000: Beginn neue CO2 Verdampfer zu installieren
• Dezember 2000: Beginn der Inbetriebnahme:
nur CO2/NH3-Kompressorraum
• April 2001: Schrittweise Inbetriebnahme CO2 Verdampfer
• September 2001: 100% Kaffeeproduktion mit CO2-Kälte !
• Status(November2001):
1. Planmässige Umstellung von R22- auf CO2/NH3-Kälte
----> Ohne Produktionsunterbrechung
----> Gemäss Timing und Budget
2. Volle Produktion mit neuer CO2/NH3-Anlage
3. Bisherige Leistungstests sind befriedigend
(Ergebnisse besser als spezifiziert !)
(3) Projekterfahrungen
GUT SCHLECHT
- CO2-Betrieb wie geplant: - CO2-Kolbenverdichter
- Verbesserte Betriebssicherheit - Kolbenringverschleiss
- Leistung besser als erwartet - Schwingungsprobleme
- Gute Akzeptanz durch Betriebspersonal
(Wechsel R22--->CO2/NH3 !!)
-Verdampferleistung - CO2-Pumpe
- CO2-seitiger Wärmeübergang ! - Lagerproblem
- Geringe NH3- Füllung: < 5t ! - NH3-Kompressor
- Oelabscheiderproblem
(exzessiver Oelverlust)
I C. Schlussfolgerungen und Ausblick
(1) Das gewählte technisches Konzept hat sich bislang bestätigt/bewährt
(2) Erfassung, Auswertung & Optimierung der Betriebsparameter sind noch über
längere Dauer erforderlich zwecks:
-----> Langzeitbestätigung der positiven Betriebsdaten
-----> Identifizierung möglicher Verbesserungen für zukünftige Projekte ?
(3) Was würden wir zukünftig anders machen ?
-----> CO2-Schraubenverdichter (Oel !!)
------> Kaskadenwärmeübertrager " Shell & Plate " (Kältemittelfüllung !!)
(4) Strategie der natürlichen Kältemittel CO2/NH3 ist zukunftsicher !!
(5) Weitere CO2/NH3-Projekte werden folgen !
(6) Der Zug "CO2/NH3 für Industriekälteanlagen der Nahrungsmittelindustrie"
ist abgefahren !!
Autorenhinweise
(1) W.R. Kitzmiller: "Advantages of CO2-Ammonia System for Low-Temperature
Refrigeration", Power, January 19, 1938, 92-95
(2) C. Svarregaard: "CO2 as a refrigerant - Status as well as future Perspectives within
Industry and Commerce", Sabroe Refrigeration A/S, September 1996
(3) International Institute of Refrigeration: 15th Informatory Note on Refrigerants - "Carbon
Dioxide as a Refrigerant", February 2000
(4) H. Renz: "Halbhermetische Hubkolben- und Schraubenverdichter für CO2-
Kaskadensysteme", KI Luft- und Kältetechnik 9/2000, S 409/412
(5) T.M. Hansen, K.G. Christensen, G. Minds, S. Tanderup: "CO2 as Refrigerant in new and
existing Plate Freezers", IIF-IIR-Commission C2-Bristol, UK-2001
(6) H. König: "CO2 als Kältemittel - erste Erfahrungen bei tiefen Temperaturen", FKWSeminar,
21. Juni 2001
(7) H. Gebhardt : "Umrüstung der Kälteversorgung eines Grosstiefkühllagers vom FCKW
R 13 B1 auf natürliche Kältemittel", Die Kälte & Klimatechnik 11/2001, S 50/55
Stichworte
• Nahrungsmittelindustriekälte
• Kälteversorgung Gefriertrocknung
• HFCKW-Ausstieg
• Natürliche Kältemittel R744, R717
• CO2 Kaskadenkälteanlage
II: C.
Auszug aus:http://www.guentner-online.de/service/artikelhtml/fachartikel-2002-05-08-d.pdf
|
13 May 2005
15:40:25 |
Karbikel |
Auf diesen Beitrag anworten
|
|
|
|
