Download - Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz FWS

News aus der Wärmepumpen-Forschung
19. Tagung des BFE-Forschungsprogramms
«Wärmepumpen und Kälte»
26. Juni 2013, HTI Burgdorf
Seite 43
Explosionsschutzdokumentes sinnvoll oder erforderlich. Die Wahrscheinlichkeit für
Brandfälle bei Haushaltkühlgeräten wird mit 1 x 10 -8 beziffert und gilt somit als
vernachlässigbar. Das Explosionsrisiko bei der Anwendung eines Split-Klimagerätes sei laut
Untersuchungen 100-mal kleiner als bei einem Haushaltkühlgerät und lasse sich mit
zusätzlichen Massnahmen wie selbstschliessenden Klappen oder Magnetventilen weiter
reduzieren. Zudem sind weltweit mehrere Millionen Fahrzeuge unterwegs, deren Klimaanlage
mit Kohlenwasserstoff gefüllt sind [25]. Trotzdem muss das Gefahrenpotenzial genau
analysiert und insbesondere die Brandgefahr des Kältemittels klar von derjenigen des Gerätes
selbst unterschieden werden [26]. Wird eine Anlage mit weniger als ca. 5 kg brennbarem
Kältemittel in einem belüfteten Gehäuse installiert, ist der sicherheitstechnische
Anlageaufwand relativ gering [5]. In Wärmepumpen findet das Kältemittel vereinzelt für die
Komfortwärme in kleinen und mittleren Wohngebäuden Anwendung.
Kohlendioxid (CO 2 )
Während CO 2 als Kältemittel im Bereich Logistik, Lebensmittelproduktion und -verteilung,
Eisproduktion und Eisbahnen vor allem im Tiefkühlbereich in der Schweiz bereits weit
verbreitet ist, kommen laufend Anlagen in den Bereichen Klimatisierung, Logistik und
Wärmepumpen dazu. Durch die thermodynamischen Eigenschaften von CO 2 ist das
Kältemittel besonders bei grossen Temperaturhüben auf der warmen Seite energetisch
vorteilhaft und gleichzeitig gut für den Einsatz in Wäschetrocknern geeignet [27]. Obwohl in
der Schweiz kaum verbreitet, lässt sich CO 2 auch vorteilhaft für die Kühlung von
Datenzentren und als Kältemittel in Flaschenkühlern einsetzen [23].
Durch die sorgfältige und stetige Einführung von CO 2 als Kältemittel [28] hat sich die
Technologie bei mittleren und grossen Gewerbekälteanlagen inzwischen etabliert und ist in
der Schweiz zum Stand der Technik geworden. Während anfangs 2012 europaweit in
schätzungsweise 1‘200 Lebensmittelmärkten transkritische CO 2 -Kälteanlagen in Betrieb
waren [23], kühlen heute alleine in der Schweiz mehrere hundert Anlagen erfolgreich die
Lebensmittel der Verteiler.
Technisch bedingt die Anwendung von CO 2 einen Anlagebau mit höheren zulässigen
Betriebsdrücken und Einsatz entsprechender Komponenten und Werkstoffe, die inzwischen
gut verfügbar sind. Um die Energieeffizienz von CO 2 auch bei konstant hohen
Wärmeabgabetemperaturen zu erreichen, ist es sinnvoll, dessen thermodynamischen Prozess
zu verbessern und dadurch die Exergieverluste zu minimieren. Dazu sind weltweit einige
Entwicklungsarbeiten im Gange.
Abgeschlossene Forschungszusammenarbeiten mit dem BFE beinhalten Entwicklungen im
Bereich CO 2 -Erdwärmerohr [29], CO 2 -Wärmepumpe [30], ölfreie Turboverdichter [31] sowie
die Integration einer Expansionsmaschine in ein Kältesystem [32].