Kältemittel

Kältemittel für Smardt OPK Produkte
Flüssigkeitskühler, Kaltwassersätze, Kälteanlagen, Kältemaschinen und Wärmepumpen mit “low GWP” Kältemitteln.
Beachten Sie die Hinweise für Kältemittel der Sicherheitsklasse A2L Kältemittel

Aufgrund der sog. F-Gase-Verordnung (Verordnung EU Nr. 517/2014 vom 17.04.2014) wird die verfügbare Menge an Kältemitteln mit hohem GWP (Global Warming Potential = “Treibhauspotential”) stark reduziert bzw. verboten.
Seit dem 1.1.2020 sind neue Kälteanlagen, sog. ortsfeste Kälteanlagen und Wärmepumpen, mit Kältemitteln, deren GWP ≥ 2.500 ist, verboten ¹⁾²⁾ 

Hinweise: Für Kraftfahrzeuge gelten abweichende Richtlinien und Begrenzungen. Alle aufgeführten GWP Werte entsprechend der F-Gase Verordnung EU 517/2014 und AR4 IPCC.

Smardt OPK verwendet deshalb Kältemittel mit einem GWP von unter 1.500 ³⁾.
Das von vielen Standardgeräte-Herstellern eingesetzte R410A mit einem GWP von 2.088 wird deshalb nur in Ausnahmefällen für Tieftemperaturanwendungen verwendet. Für Klimakälte haben wir dieses Kältemittel schon in der Vergangenheit nicht eingesetzt. Der Arbeitskreis Maschinen- und Elektrotechnik staatlicher und kommunaler Verwaltungen – AMEV – empfiehlt das Kältemittel R410A nicht mehr zu verwenden; siehe AMEV-Empfehlung Nr. 139 “Kälte 2017”. Kältemaschinen und Kaltwassersätze mit Kälteleistungen bis 150 kW bieten wir mit drehzahlgeregelten (FU) Kolbenverdichtern und dem low GWP HFO Kältemittel R1234ze (GWP = 7) oder R1234yf (GWP = 4) an. Für größere Kälteleistungen stehen Kompakt-Schraubenverdichter und ölfreie Turboverdichter zur Verfügung.

Verdichter und derzeit verfügbare* Kältemittel (Stand November 2020)

Verdichter	Kältemittel
ölfreier Turboverdichter	R1234ze, R513A, R134a, R515B
Schraubenverdichter	R1234ze, (R1234yf), R513A, R450A, R515B, R134a, R407C
Schraubenverdichter mit FU	R1234ze, (R1234yf), R513A, R450A, R134a
Schraubenverdichter (Tiefkälte)	R407F, R449A, R448A
Hubkolbenverdichter	R1234ze, (R1234yf), R513A, R450A, R515B, R134a, R407C
Hubkolbenverdichter (Tiefkälte)	R407F, R449A, R448A
Scrollverdichter	R513A, R134a, R407C

*) verfügbar für Smardt OPK Kältemaschinen und Flüssigkeitskühler (R1234yf = Fluidgruppe 1, R1234ze = Fluidgruppe 2 wird bevorzugt )
Tiefkälte ab ca. -20°C Verdampfungstemperatur . Weitere Kältemittel wie z.B. R454A, R454B und R454C mit geringem GWP sind in der Prüfung bzw. Entwicklung
(Mai 2019 – von den bekannten Herstellern sind derzeit nur Scrollverdichter von Bitzer und Danfoss mit R452B und R454B verfügbar)  

Kältemittel – GWP  – Sicherheitsklasse und prakt. Grenzwerte gem. EN378 sowie Fluidgruppe nach DGRL (2014/68/EU)

Kältemittel	GWP a)	Sicherheitsklasse	prakt. Grenzwert	Fluidgruppe c)
R1234yf	4	A2L	0,058 kg/m³	1
R1234ze b)	7	A2L	0,061 kg/m³	2
R450A	605	A1	0,319 kg/m³	2
R513A	631	A1	0,319 kg/m³	2
R32	675	A2L	0,061 kg/m³	1
R448A	1.387	A1	0,388 kg/m³	2
R449A	1.397	A1	0,357 kg/m³	2
R134a	1.430	A1	0,250 kg/m³	2
R407C	1.774	A1	0,310 kg/m³	2
R407F	1.825	A1	0,320 kg/m³	2
R410A	2.088	A1	0,440 kg/m³	2
R515B	299 (AR5)	A1	k.A.	2
R452B	698	A2L	0,062 kg/m³	1
R454A	239	A2L	0,056 kg/m³	1
R454B	466	A2L	0,059 kg/m³	1
R454C	148	A2L	0,059 kg/m³	1

Für kältetechnische Spezialanwendung (Verdampfungstemperatur < -40°C) werden nach Prüfung weitere zugelassene Kältemittel verwendet.
R1234ze und R1234yf = sog. HFO low GWP Kältemittel. HFO = Hydroflourolefin.
^a) GWP nach AR4 (4. Sachstandsbericht des IPCC). Gemäß der sog. “F-Gas-Verordnung werden zur Ermittlung des CO₂ Äquivalents die GWP Werte des 4. Sachstandsberichtes herangezogen. Die Werte des 5. Sachstandberichtes (AR5) sind zum Teil geringer.
^b) die vollständige Bezeichnung lautet R1234ze(E) E steht für Isomer, neben R1234ze(E) gibt es noch das R1234ze(Z), das aber wegen seiner physikalischen Eigenschaften für den Einsatz in der Kältetechnik ungeeignet ist.
^c) Fluidgruppen: Einstufung siehe Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (Einstufung, Kennzeichnung und Verpackungvon Stoffen und Gemischen…)
Fluidgruppe 1 = gefährliche Fluide
Fluidgruppe 2 = alle Fluide, die nicht in Fluidgruppe 1 fallen

Kältemittel Druck – Temperatur Diagramm

Zusammensetzung Kältemittelgemische
R450A = 42% R134a ¦ 58% R1234ze
R513A = 44% R134a ¦ 56% R1234yf
R515B = 8,9% R227ea ¦ 91,1% R1234ze
R448A = 26% R32 ¦ 26% R125 ¦ 21% R134a ¦ 20% R1234yf ¦ 7% R1234ze
R449A = 24,3% R32 ¦ 24,7% R125 ¦ 25,7% R134a ¦ 25,3% R1234yf
R407C = 23% R32 ¦ 25% R125 ¦ 52% R134a
R407F = 30% R32 ¦ 30% R125 ¦ 40% R134a
R410A = 50% R32 ¦ 50% R125
(noch) nicht für alle Verdichter* verfügbar und nicht in EN378 aufgeführt:
R452B = 67% R32 ¦ 7% R125 ¦ 26% R1234yf (Temperaturgleit ∼1K)
R454A = 35% R32 ¦ 65% R1234yf (Temperaturgleit ∼5K)
R454B = 68,9% R32 ¦ 31,1% R1234yf (Temperaturgleit ∼1,5K)
R454C = 21,5% R32 ¦ 78,5% R1234yf (Temperaturgleit ∼6K)

“Daumenregel“:Großbuchstaben am Ende der Bezeichnung weisen auf Gemische hin – Kleinbuchstaben auf Einstoffkältemittel. Der GWP Wert von Gemischen berechnet sich anhand der GWP Werte der beteiligten Kältemittel und deren prozentualem Anteil im Kältemittelgemisch.
GWP_Gemisch = ∑ (Kältemittel 1 % x GWP₁) + (Kältemittel 2 % x GWP₂) +…+(Kältemittel n % x GWP_n)
Kältemittel Berechnung gemäß Verordnung (EU) Nr. 517/2014 Anhang IV (“F-Gase-Verordnung”)
*) Scrollverdichter von Bitzer und Danfoss sind mit R452B und R454B verfügbar

Häufig verwendete Bezeichnungen verschiedener Kältemittel Produzenten
R513A = Opteon^™ XP10
R449A = Opteon^™ XP40
R407F = Genetron Performax^® LT
R448A = Solstice^® N40
R450A = Solstice^® N13
R515B = Solstice^® N15
R1234ze(E) = Solstice^® ze
R32 = Genetron 32
R452B = Opteon^™ XL55 und L41-y
R454A = Opteon^™ XL40
R454B = Opteon^™ XL41
R454C = Opteon^™ XL20
[Handelsnamen/Markennamen Hersteller: Opteon™ & Freon™ = Chemours (in 2015 aus DuPont hervorgegangen) – Solstice^® & Genetron^® = Honeywell Refrigerants]

Niedrig GWP (“low GWP“) A1 Kältemittel
Die Kältemittel R515B mit einem GWP von nur 299 sowie Kältemittel R513A mit einem GWP von nur 631 können eine echte Alternative sein, wenn alte Kälteanlagen ersetzt werden müssen, ohne den – gemäß der Anforderungen EN378 für A2L Kältemittel – Maschinenraum umzubauen oder nachzurüsten. R513A ist eine Gemisch aus R134a (44%) und R12134yf (56%), hat aber nahezu keinen Temperaturgleit und ist für alle von uns verwendeten Verdichter zugelassen. Gleiches gilt für das Kältemittel R450A (GWP = 605) mit Ausnahme der ölfreien Turboverdichter, die nicht für R450A zugelassen sind. Beide Kältemittel sind – wie R134a – A1 Kältemittel (nicht giftig / nicht brennbar). Das A1 Kältemittel R515B (GWP = 299) ist verfügbar für ölfreie Turboverdichter, Schraubenverdichter (Baureihe CSH) und Hubkolbenverdichter (einstufig 2-6 Zylinder). Für ölfreie Turboverdichter wurde das Kältemittel R515B erstmalig im Februar 2020 auf der AHR EXPO in Orlando, Florida, erwähnt.  

Sicherheitsklassen nach EN378 (vereinfachte Definition)
A1 = nicht giftig / nicht brennbar
A2L = nicht giftig / schwer entflammbar
A3 = nicht giftig / brennbar
(Kältemittel der Sicherheitsklasse B (giftig), wie z.B. Ammoniak NH₃ = R717 ⇒ B2L werden von uns nicht verwendet,)

Hinweis Sicherheitsklasse A2L: Bitte beachten Sie bei der Aufstellung in Maschinenräumen die höheren Sicherheitsanforderungen im Vergleich zu A1 Kältemitteln gemäß DIN EN EN378:2016 Kälteanlagen und Wärmepumpen – Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen. (Kältemitteldetektion, Grenzwerte, Belüftung und Beleuchtung, Sicherheitsausblaseleitungen, Notlüftung, …)  

Hinweis zum Kältemittel R1233zd: Der ODP – Wert (Ozonzerstörungspotential) ist größer Null; siehe Artikel aus Fachzeitschrift Außerdem beträgt der Verdampfungsdruck bei einer Temperatur von rund 18°C (17,92°C) nur 1 bar absolut, d.h. bei tieferen Temperaturen herrscht Unterdruck im Vergleich mit der Umgebung in der Kältemaschine. Es besteht deshalb die Gefahr, daß Luftsauerstoff und Feuchtigkeit (Wasser) in den Kältemittelkreislauf eindringen. Kälteanlagen mit diesem Kältemittel müssen mit Entlüftungseinrichtungen (Purge Unit) ausgerüstet werden.

Hinweis zum Kältemittel R290: Zum Vergleich natürliches Kältemittel Propan (R290) GWP = 3 aber Sicherheitsklasse A3 (…was passieren kann…)

Hinweis zum Global Warming Potential GWP: Es werden gem. EU (Nr.) 517/2014 die GWP Werte des vierten Sachstandsberichts (AR4) des IPCC (sog. “Weltklimarat“) zur Berechnung herangezogen. Es gibt teilweise abweichenden GWP Werte im fünften Sachstandsberichts (AR5). Beispiel R1234ze: GWP 7 gem. AR4 und GWP 1 gem. AR5. In der EN378-1:2016 Anhang E sind beide Werte aufgeführt. GWP Angaben auf dieser Seite nach AR4. Der GWP Wert eines Stoffes gibt den relativen Beitrag zum sog. “Treibhauseffekt” an, wie vom IPCC, unter Zugrundelegung von “menschengemachten” Computerberechnungen (“Klimamodellen”), behauptet wird. Basis ist das Kohlenstoffdioxid CO₂ mit GWP = 1. Weitere unabhängige Informationen zum Thema sind z.B. auf folgenden Seiten zu finden: EIKE, Kalte Sonne, Klimaargumente, ScienceSkeptical und Wattsupwiththat (engl.)
[IPCC = Intergovernmental Panel on Climate Change, AR = Assessment Report].

Hinweis zu Kältemittel Detektion / Leckageerkennungssystem: Kältemittel Detektionssysteme (Detektoren) sind, sofern erforderlich, gem. EN378 zu installieren. Sie dienen dem Schutz von Menschen. Leckageerkennungssysteme sind, sofern erforderlich, gem. F-Gase Verordnung EU (Nr.) 517/2014 zu installieren. Sie dienen dem sog. “Klimaschutz”. Ab 500 to. CO₂ Äquivalent sind sie zwingend vorgeschrieben. Siehe auch Dichtheitsprüfung / Dichtheitskontrollen  

Informationen zum Kältemittel HFO “low GWP” Kältemittel R1234ze(E) vom Hersteller Honeywell

• sehr hohe Zündenergie erforderlich
  
• Brenngeschwindigkeit ist Null
• Nicht entflammbar bei Temperaturen < 30°C

     
Quelle alle Diagramme: © 2015 Honeywell International Inc. Solstice® ze Refrigerant (HFO-1234ze) https://www.honeywell-refrigerants.com/europe/product/solstice-1234ze/
LFL Lower Flammabel Limit (untere Zündgrenze)
UFL Upper Flammable Limit (obere Zündgrenze)

 

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¹⁾ Raumklimageräte, Gewerbe- und Split-Kälteanlagen werden an dieser Stelle nicht behandelt, da nicht im Lieferprogramm. Weitere Informationen hier: → F-Gase-VO
²⁾ Für Kraftfahrzeuge gelten andere Vorschriften und Grenzwerte siehe Richtlinie 2006/40/EG (Verbot von Kältemitteln mit einem GWP > 150 für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen (Neuwagen) ab 1.1.2017)
³⁾ Für Tiefkälte- und Prozesskälteanlagen zur Kühlung von Produkten auf unter -50°C sind Kältemittel mit einem höheren GWP als 2.500 auch nach dem 1.1.2020 zugelassen (EU Nr. 517/2014  Artikel 11 und 13 sowie Anhang III)

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Smardt OPK – hocheffiziente und energiesparende Kälteanlagen, Flüssigkeitskühler und Kaltwassersätze aus Deutschland. low GWP HFO Kältemittel für ölfreie Turboverdichter Kältemaschinen – Schraubenverdichter – Kolbenverdichter – Scrollverdichter – Prozeßkühler mit hoher Betriebstemperatur und Komfortkühler gemäß Ökodesign Richtlinie 2009/125/EG – Prozesskälteanlagen und Tiefkälteanlagen.