Ein Kältemittel ist eine spezielle Substanz, die in Kühlsystemen wie Kühlschränken, Klimaanlagen und Wärmepumpen eingesetzt wird, um Wärme zu transportieren. Es kann eine Flüssigkeit oder ein Gas sein, das in einem geschlossenen Kreislauf innerhalb eines Kühlsystems zirkuliert. Das Kältemittel nimmt Wärme auf, wenn es verdampft und gibt Wärme ab, wenn es kondensiert. Dieser ständige Phasenwechsel zwischen flüssigem und gasförmigem Zustand ermöglicht es, Wärme von einem Ort zu entfernen und an einen anderen Ort abzugeben.
Die Effizienz und Leistung einer Wärmepumpe hängen maßgeblich vom Kältemittel im Kältekreis ab. Kältemittel erfüllen dabei eine Reihe spezifischer Aufgaben, die den Betrieb einer Wärmepumpe ermöglichen.
Die Nutzung eines geeigneten Kältemittels ist daher von großer Bedeutung, um die gespeicherte Wärme effizient und ohne nennenswerte Verluste zu transportieren. Zudem ist die Umweltverträglichkeit der Kältemittel ein wesentlicher Faktor, der direkt zur Umweltfreundlichkeit der Wärmepumpe beiträgt. Nicht alle derzeit verfügbaren Kältemittel erfüllen jedoch diese Kriterien, weshalb viele Wärmepumpen noch auf weniger umweltverträgliche Stoffe setzen.
R404A
R404A ist ein gängiges Kältemittel in der gewerblichen Kältetechnik, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Mit einem GWP von 3922 ist es jedoch umweltschädlich und trägt signifikant zum Treibhauseffekt bei. Obwohl es keine ozonschädigenden Eigenschaften besitzt, gibt es zunehmend Bestrebungen, es durch umweltfreundlichere Alternativen zu ersetzen. Es erfordert keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen, die über die Standardmaßnahmen hinausgehen.
R410A
R410A hat sich als Standard in modernen Klimaanlagen etabliert. Es besitzt einen GWP von 2088, was ebenfalls hoch ist und trägt somit stark zum Treibhauseffekt bei. Die Effizienz ist gut, und es beschädigt die Ozonschicht nicht. Für die Handhabung sind keine speziellen Sicherheitsmaßnahmen erforderlich, die über die allgemeinen Standards hinausgehen, jedoch gibt es Bestrebungen, umweltfreundlichere Alternativen zu verwenden.
R407C
R407C ist eine Mischung, die in vielen Klima- und Kälteanwendungen eingesetzt wird. Es hat einen GWP von 1774 und ist damit weniger umweltschädlich als R404A und R410A, aber dennoch signifikant. Es schont die Ozonschicht, aber wie andere Fluorkohlenwasserstoffe wird es zunehmend durch Kältemittel mit niedrigeren GWPs ersetzt. Spezielle Sicherheitsvorkehrungen sind nicht notwendig.
R134A
R134A ist weit verbreitet in Fahrzeugklimaanlagen und in verschiedenen Kälteanwendungen. Mit einem GWP von 1430 ist es umweltbelastend und wird zunehmend durch Alternativen wie R1234yf ersetzt. Es hat keine ozonschädigenden Eigenschaften und erfordert keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen.
R32
R32 hat einen GWP von 675, was deutlich niedriger ist als bei vielen anderen Kältemitteln. Es ist effizient und trägt nicht zur Schädigung der Ozonschicht bei. Da R32 jedoch leicht entzündlich ist, sind spezielle Sicherheitsvorkehrungen beim Umgang und der Installation notwendig, vergleichbar mit denen für Propan.
R744 (Kohlendioxid)
Mit einem GWP von 1 ist dieses Kältemittel sehr umweltfreundlich. Außerdem kann Kohlendioxid nicht brennen und ist nicht giftig. CO2 wird in verschiedenen Anwendungen wie beispielsweise Supermarkt-Kälteanlagen verwendet. Die Effizienz von Kohlendioxid als Kältemittel kann jedoch abnehmen, wenn es draußen sehr warm ist. Durch die Anforderungen an den Druck in der Wärmepumpe könnten teurere Komponenten fällig werden.
R1234yf
R1234yf ist eine moderne Alternative für R134A, insbesondere in Fahrzeugklimaanlagen. Es hat einen extrem niedrigen GWP von 0,5, wodurch es nur minimal zum Treibhauseffekt beiträgt. Es ist nicht ozonschädigend und gilt als sicher, jedoch ist es leicht entzündlich und erfordert daher entsprechende Sicherheitsmaßnahmen während der Handhabung und Installation.
R290 (Propan)
Propan glänzt mit einem GWP-Wert von nur 0,02, ist hochenergetisch effizient und umweltfreundlich, da es weder zur globalen Erwärmung noch zur Ozonzerstörung beiträgt. Propan wird oft in Wärmepumpen, Haushaltsklimaanlagen und gewerblichen Kältesystemen eingesetzt. Die Energieeffizienz ist hoch und es ist günstig in der Anschaffung, aber aufgrund der Entzündlichkeit bedarf es spezieller Sicherheitsvorkehrungen beim Bau und der Installation der Wärmepumpen.
R1270 (Propen)
Der GWP liegt mit 0 noch ein wenig niedriger, die Verfügbarkeit ist aber nicht so hoch wie bei R290 und R600a. Propen wird aufgrund seiner Umweltverträglichkeit und Effizienz in bestimmten industriellen Anwendungen eingesetzt. Das Mittel ist leicht entflammbar, weshalb spezielle Sicherheitsvorkehrungen eingehalten werden müssen.
R600a (Isobutan)
Mit einem sehr niedrigen GWP von 0 ist Isobutan ein natürliches Kältemittel. Es wird aufgrund seiner umweltfreundlichen Eigenschaften häufig in Haushaltskühlschränken und Tiefkühltruhen verwendet. Isobutan ist nicht ozonschädigend. Aufgrund seiner Entzündlichkeit erfordert es spezielle Sicherheitsvorkehrungen bei der Handhabung und Installation. Außerdem ist mehr Kältemittel als bei anderen Wärmepumpen notwendig, da die Kälteleistung insgesamt geringer ist.
R717 (Ammoniak)
Ammoniak besitzt einen GWP von 0 und kann überall in großen Mengen gewonnen werden, weshalb es in der Anschaffung günstig ist. Das Kältemittel ist äußerst effizient und umweltfreundlich und wird häufig in der Lebensmittelverarbeitung oder industriellen Kälteanlagen genutzt. Durch die Toxizität und den Geruch des Kältemittels müssen entsprechende Sicherheitsmaßnahmen bei der Installation und Handhabung beachtet werden.
R718 (Wasser)
Wasser ist selbstverständlich nicht umweltschädlich oder giftig und besitzt ebenfalls einen GWP von 0. Der effiziente Betrieb ist aber komplexer, da Wasser nicht so leicht verdampft und unter Druck gesetzt werden kann wie einige der anderen bereits erwähnten Mittel. Wasser wird in bestimmten Klimaanlagen und industriellen Prozessen verwendet, wo seine spezifischen thermodynamischen Eigenschaften von Vorteil sind. Die Installation und Nutzung dieses Kältemittels erfordern keine speziellen Sicherheitsvorkehrungen außer den üblichen Standards.
Das umweltschonende Kältemittel R290 (Propan) verwenden wir aktuell in unserer neuen Wärmepumpe AEROTOP® SPK. Propan arbeitet äußerst effizient und liefert gleichzeitig bei extrem niedrigen Außentemperaturen hohe Vorlauftemperaturen. Dadurch erfüllen wir schon heute alle künftigen Anforderungen in Zusammenhang mit der F-Gase-Verordnung der Europäischen Union.
Neben Propan nutzen wir auch das Kältemittel R32 in unseren Wärmepumpen. Dieses Kältemittel hat zwar einen höheren GWP-Wert als R290, ist aber auch weiterhin durch die F-Gase-Verordnung der Europäischen Union zulässig. Wir nutzen das Kältemittel in diesen ELCO-Wärmepumpen: AEROTOP® SX, AEROTOP® MONO.2, AEROTOP® SPLIT.2, AEROTOP® HYBRID.2 MINI und AEROTOP® HYBRID.2 Universal.
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