Entwicklung von Kühlmöbel mit R290

Frost-trol entwickelt ein Wasserkondensationsprojekt
mit R290 als Kältemittel

Seit 2005 konzentrieren sich die F&E-Aktivitäten von Frost-trol auf die Entwicklung von Kühlmöbeln und die Suche nach Lösungen mit Erdgas: R744, R290 oder R1270. Propan (R290) steht seit jeher im Mittelpunkt unserer Forschung, denn es gilt als Energie- und Umweltlösung, die seit 2008 in autonomen luftkondensierten Gerätelösungen eingesetzt wird.

Quelle: Frost-Troll

Seit dem Inkrafttreten von F-Gas 517/2014 sind niedrige PCA-Kältemittel aufgrund der mit F-Gas 517/2014 eingeführten Quotenkürzung in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit der europäischen Industrie gerückt. In hermetisch geschlossenen Systemen für den gewerblichen Gebrauch (Kühl- und Gefrierschränke) und in kompakten Kälteanlagen mit einer Leistung von mindestens 40 kW verbieten die Vorschriften die Verwendung von Kältemitteln mit einer PCA>150 ab dem Jahr 2022. Derzeit ist R290 ein Ersatz für andere Kältemittel, die eine große Umweltbelastung haben, und sogar für diejenigen neuen Kältemittel mit niedrigem PCA-Wert, wie R455A, R454C und andere neue Kältemittel, die vorgeschlagen wurden, um die F-Gas- und andere gesetzliche Normen einiger Länder einzuhalten, in hermetisch geschlossenen Systemen, die bei gewerblichen Ausstellern vor der Durchführung einiger technischer Änderungen verwendet werden.

R290 hat ein vernachlässigbares Treibhauspotenzial (GWP<3) im Vergleich zu verschiedenen alternativen niedrigen GWP-Kältemitteln. Propan ist als leicht entzündliche Flüssigkeit eingestuft; es fällt unter die Gruppe A3 und die elektrischen Sicherheitsanforderungen der IEC 60335-2:1989 und EN-378-1:2015, die festlegen, dass die maximale Kältemittelfüllung, die in kompakten mechanischen Verdichtungssystemen in der gewerblichen Kältetechnik verwendet werden kann, auf maximal 150 g (40-45 Prozent weniger als die Füllung von R22, R134A oder R404A) ohne Standortbeschränkungen festgelegt ist. Im Jahr 2018 wurde die Erweiterung der Grenzlast auf 500g in kommerziellen Anwendungen vom IEC-Komitee endgültig genehmigt; die Auswirkungen, die diese Änderung in der Industrie haben wird, wurden noch nicht berücksichtigt, aber die Hersteller arbeiten mit einem neuen Horizont bei der Entwicklung effizienterer Systeme. Es sollte nicht vergessen werden, dass der R290 als leicht entzündliche Flüssigkeit innerhalb der A3-Gruppe eingestuft ist, was bedeutet, dass für seinen Einsatz Schutzmaßnahmen getroffen werden müssen.

Wasserkondensationssystem

Nach vielen Studien und Tests mit verschiedenen Herstellern in Carels eigenen Labors wurden die Wasser-Brennwertgeräte, bekannt als HEOS mit BDLC-Kompressoren, mit R404A, R410A und R448A in den Markt eingeführt. Das Konzept der Kondensation von Wasser ist an sich kein Novum, wenn man bedenkt, dass es seit vielen Jahren verwendet wird. Die Implementierung der BDLC-Kompressoren, die Technologie des von Carel entwickelten elektronischen Schritt-für-Schritt-Ausgleichsventils und die effiziente Verwaltung der Betriebskarte des Kompressors waren jedoch ein sehr wichtiger Schritt bei der Entwicklung dieser Art von Systemen, die von der Europäischen Kommission als Teil der Lösung für das aktuelle Problem der Reduzierung der Kältemittelfüllung in gewerblichen Kälteanlagen betrachtet werden.

Frost-trol und Carel haben bei der Entwicklung dieses Systems immer von Anfang an zusammengearbeitet, zunächst mit HFCs und später mit R290, aber die Belastungsgrenze für Propan war immer ein limitierender Faktor bei der Entwicklung des Projekts, schließlich und nachdem es mit viel Arbeit gelungen ist, diese Grenze zu überwinden. 

Neues Wasserkondensationsprojekt

Am vergangenen 7. Oktober wurde der erste Supermarkt in Spanien mit Wasserkondensationsanlagen mit R290 als Kältemittel wiedereröffnet. Das Projekt umfasst 18,75 m Möbel mittlerer Temperatur für die Verwendung von Fleisch, Milchprodukten und Obst. Der Kühlaussteller verfügt über ein Verdampferdesign, das sich an den Anforderungen der Kältemittelbefüllung sowie der Implementierung von BDLC-Kompressoren, elektronischen Ventilen und dem elektronischen Management der Carel Heos-Plattform orientiert. Der Supermarkt, der bereits R404A Ein-/Aus-Verflüssigungssätze mit einer Gesamtmenge von 15 kg Kältemittel hatte, arbeitet mit einer Füllmenge von 1,5 kg R290.