AEROTOP® SPK
Luft-Wasser Wärmepumpe
Leistung 2,3 kW bis 20 kW
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Kältemittel für Wärmepumpen: Die Unterschiede verstehen
Kältemittel spielen eine entscheidende Rolle beim Betrieb von Wärmepumpen. Ihre Eigenschaften beeinflussen die Wärmeübertragung innerhalb des Systems und können sich auf die Betriebsbedingungen, die Systemauslegung und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften auswirken. Dieser Artikel erläutert die Rolle von Kältemitteln in Wärmepumpen, gibt einen Überblick über die wichtigsten derzeit auf dem Markt verwendeten Kältemitteltypen und beschreibt die Eigenschaften, die bei der Auswahl eines Kältemittels für eine bestimmte Anwendung berücksichtigt werden sollten.
Was ist ein Kältemittel?
Ein Kältemittel ist eine Flüssigkeit, die in Kälte- und Wärmepumpensystemen zur Übertragung von Wärmeenergie eingesetzt wird. Es zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf und wechselt dabei zwischen flüssigem und gasförmigem Zustand.
Während des Betriebs nimmt das Kältemittel bei der Verdampfung Wärmeenergie auf und gibt bei der Kondensation Wärmeenergie ab. Durch diesen Vorgang kann Wärme von einem Ort zum anderen übertragen werden.
Die Rolle von Kältemitteln in Wärmepumpen
Das Kältemittel erfüllt in einer Wärmepumpe mehrere wesentliche Funktionen:
- Es nimmt Wärmeenergie aus einer Quelle wie Luft, Wasser oder dem Erdreich auf.
- Durch die Verdichtung steigt die Temperatur des Kältemittels an.
- Das Kältemittel gibt Wärmeenergie über den Kondensator ab.
- Der Kreislauf wiederholt sich, während das Kältemittel in seinen Ausgangszustand zurückkehrt.
Die Wahl des Kältemittels kann sich auf die Auslegung der Anlage, die Betriebstemperaturen, die Sicherheitsanforderungen und Umweltkennzahlen wie das Treibhauspotenzial (engl. Global Warming Potential, GWP) auswirken.
Wie werden die Umweltauswirkungen eines Kältemittels gemessen?
Einer der häufig verwendeten Indikatoren ist das Treibhauspotenzial (GWP). Der GWP-Wert vergleicht die Erwärmungswirkung eines Kältemittels mit der von Kohlendioxid (CO₂), dem ein Referenzwert von 1 zugewiesen wird. Niedrigere GWP-Werte deuten auf einen geringeren Beitrag zur globalen Erwärmung hin, falls das Kältemittel in die Atmosphäre gelangt. Das GWP ist jedoch nur einer von mehreren Faktoren, die bei der Bewertung von Kältemitteln berücksichtigt werden. Auch die Systemauslegung, die Betriebsbedingungen, die Sicherheitsklassifizierung und gesetzliche Anforderungen können eine Rolle spielen.
Gängige Kältemittel für Heizungsanwendungen
| Kältemittel | Art / Zusammensetzung | GWP IPCC AR4 (2007) | GWP IPCC AR (2013) | GWP IPCC AR6 (2021) | Sicherheits- & Entflammbarkeitsklasse | Gängige Anwendungen |
| R404A | HFKW-Gemisch (R125 / R143a / R134a) | 3.922 | 3.943 | 4.728 | A1 (nicht entflammbar) | Gewerbliche Kühlung, Supermärkte, Kühlhäuser |
| R410A | HFKW-Gemisch (R32 / R125) | 2.088 | 1.924 | 2.255 | A1 (nicht entflammbar) | Klimaanlagen und Wärmepumpen |
| R407C | HFKW-Gemisch (R32 / R125 / R134a) | 1.774 | 1.624 | 1.908 | A1 (nicht entflammbar) | Gewerbliche/Private Klimaanlagen und Wärmepumpen |
| R134a | Reines HFKW (1,1,1,2-Tetrafluorethan) | 1.430 | 1.300 | 1.530 | A1 (nicht entflammbar) | Kfz-Klimaanlagen, Kühlanlagen und Haushaltskühlschränke |
| R32 | Reines HFKW (Difluormethan) | 675 | 677 | 771 | A2L (leicht entflammbar) | Split-Klimaanlagen und moderne Wärmepumpen |
| R744 | Anorganisch (Kohlendioxid - CO2) | 1 | 1 | 1 | A1 (nicht entflammbar) | Gewerbliche Kühlung, Transport, Wärmepumpen |
| R1234yf | Reines HFO (Hydrofluorolefin) | ~4 | < 1 | 0,5 | A2L (leicht entflammbar) | Kfz-Klimaanlage, Ersatz für R134a mit niedrigem GWP-Wert |
| R290 | Kohlenwasserstoff (Propan) | 3 | ~0,07 | 0,02 | A3 (erhöhte Entflammbarkeit) | Wärmepumpen, gewerbliche Kälteanlagen, Klimaanlagen für Wohnhäuser |
| R1270 | Kohlenwasserstoff (Propylen / Propen) | 1,8 | ~0,01 | 0,005 | A3 (erhöhte Entflammbarkeit) | Industriekühlung und Tiefkühlung für industrielle Prozesse |
| R600a | Kohlenwasserstoff (Isobutan) | 3 | ~0,01 | 0,04 | A3 (erhöhte Entflammbarkeit) | Haushaltskühlschränke und kleine gewerbliche Gefrierschränke |
| R717 | Anorganisch (Ammoniak - NH3) | 0 | 0 | 0 | B2L (giftig, leicht entflammbar) | Industrielle Kühlhäuser, Lebensmittelverarbeitung, Großkühler |
| R718 | Anorganisch (Wasser - H2O) | 0 | 0 | Einsatz in ausgewählten Industrie- und Spezialanwendungen |
Das Treibhauspotenzial (GWP) ist eine standardisierte Kennzahl, mit der gemessen wird, wie viel Wärme ein bestimmtes Treibhausgas über einen festgelegten Zeitraum, in der Regel 100 Jahre, in der Atmosphäre zurückhält, verglichen mit Kohlendioxid (CO₂), das mit einem GWP von 1 als Referenzwert dient. In der Umweltberichterstattung werden in den vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimawandel (IPCC) veröffentlichten IPCC-Bewertungsberichten (AR) (wie AR4, AR5 oder AR6) die neuesten Erkenntnisse der Atmosphärenforschung ausgewertet, um die offiziellen GWP-Werte, unter Berücksichtigung der Wärmeabsorptionseffizienz und der Verweildauer eines Gases in der Atmosphäre, kontinuierlich zu aktualisieren. Auf diese Werte stützen sich Aufsichtsbehörden und Organisationen weltweit, um den CO₂-Fußabdruck genau zu berechnen.
Gemäß der EU-F-Gas-Verordnung (EU 2024/573) werden Produktverbote , wie beispielsweise der Grenzwert von 750 GWP für kleine Split-Klimaanlagen, ausdrücklich anhand der im Vierten Sachstandsbericht des IPCC (AR4) festgelegten GWP-Werte bewertet.
In ELCO-Wärmepumpen verwendete Kältemittel
ELCO verwendet je nach Produktreihe und Anwendungsanforderungen unterschiedliche Kältemittel.
Kältemittel R290 (Propan)
Ausgewählte ELCO-Wärmepumpenmodelle, darunter AEROTOP® SPK und AEROTOP® DHW.3, verwenden das Kältemittel R290 (GWP 0,02).
Diese Produkte sind für Heizungs- und Warmwasseranwendungen ausgelegt und erreichen Vorlauftemperaturen gemäß den Angaben in der jeweiligen Produktdokumentation.
Kältemittel R32
ELCO setzt außerdem das Kältemittel R32 (GWP 675) in ausgewählten Wärmepumpenserien ein, darunter:
- AEROTOP® SX
- AEROTOP® MONO.2
- AEROTOP® SPLIT.2
- AEROTOP® HYBRID.2 Universal
- AEROTOP® L
- AEROTOP® EVO
- AEROTOP® EVO PLUS
Das verwendete Kältemittel hängt von der Produktkonstruktion, den Anwendungsanforderungen und den geltenden rechtlichen Rahmenbedingungen ab.
Die ELCO Propan-Wärmepumpen
Alle Wärmepumpen in der Übersicht
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