Reduzierung des Kältemittelverbrauchs mit Propan

Das Institut hat im Forschungsprojekt LC150 mit Wärmepumpenherstellern und -lieferanten zusammengearbeitet und dabei den gelöteten Plattenwärmetauscher GK108H von Kelvion in einer Reihe von Tests eingesetzt.

Propan ist ein besonders vielversprechendes Kältemittel, da es eine mit herkömmlichen Kältemitteln vergleichbare Kühlleistung aufweist, sich durch sehr gute thermodynamische Eigenschaften und ein geringes Treibhauspotenzial (GWP) auszeichnet.

Viele Wärmepumpenhersteller bieten mittlerweile Propan-Wärmepumpen an, allerdings meist nur für die Außenaufstellung, da Propan leicht brennbar ist.

Die Reduzierung des Kältemittels auf unter 150 g ist eine vielversprechende Möglichkeit, die Brandgefahr zu minimieren. Diese Vorgehensweise entspricht den aktuell gültigen Vorgaben der EU-Verordnungen.

Gemäß der aktuellen Produktsicherheitsnorm DIN EN 60335-2-40:2014-01 können brennbare Kältemittel in Innenräumen mit geringeren Kapazitäten und einer Kältemittelfüllung von bis zu 152 Gramm verwendet werden. Wie das gelingen kann, hat das Fraunhofer ISE genauer untersucht.

In einer Versuchsreihe mit Wärmetauschern wurden handelsübliche Geräte mit geringem Füllvolumen ausgewählt.

Ein wesentlicher Bestandteil des Konzepts ist der Einsatz von Wärmetauschern, die mit minimalem Kältemitteleinsatz arbeiten.

Der GK108H von Kelvion wurde in Wärmepumpen-Pilotanlagen eingesetzt, die in den Tests sehr gut abschnitten, und war auch Teil der beiden endgültigen Kühlkreisläufe mit der besten Kühlung.

Der GK108H ist Teil der ConBraze-Serie und zeichnet sich durch ein neues Plattendesign, geringes Füllvolumen, hohe Effizienz und thermische Leistung aus.

„Mit diesen Eigenschaften wird die ConBraze-Serie dem stetig steigenden Bedarf an umweltfreundlichen, energieeffizienten Kühl- und Heizsystemen mehr als gerecht, da sowohl bei der Produktion als auch im laufenden Betrieb dieser Geräte konsequent Ressourcen geschont werden“, so Matthias Funke, Leiter Forschung und Entwicklung am Kelvion-Standort Nobitz-Wilchwitz.

„Neuartige Wirbelzellen ermöglichen eine verbesserte Wärmeübertragung und damit eine höhere Effizienz durch die Erzeugung höherer Turbulenzen im Kanal. Damit sind die Geräte ideal für kleinsten Platzbedarf und höchste Effizienz.“

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg ist mit 1400 Mitarbeitern das größte Solarforschungsinstitut Europas.

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