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EIN Kältemittel ist eine Substanz, die Wärmepumpen dient als Medium für den Wärmetransport. Bei den Kältemitteln wird zwischen natürlichen Kältemitteln und synthetischen Kältemitteln unterschieden. Das bekannteste Kältemittel ist vielleicht freon, die (jetzt verbotene) Flüssigkeit/Dampf in Kühlschränke.
Kältemittel werden je nach Anwendung für ihre (druckabhängige) Siedepunkt. Der Niederdrucksiedepunkt sollte niedriger sein als die Temperatur des Behälters, aus dem Wärme entnommen werden soll, und der Hochdrucksiedepunkt sollte höher sein als die Temperatur des Behälters, an den Wärme abgegeben werden soll. Die damit verbundenen Drücke müssen natürlich praktisch erreichbar sein.
Häufig verwendete Kältemittel sind teilfluorierte Kohlenwasserstoffe, alkane (Butan, Propan, Isobutan), Propylen, Ammoniak und Kohlendioxid.
In der folgenden Tabelle sind einige Kältemittel mit der niedrigsten und der höchsten Temperatur (der des dreifacher Punkt bzw. die kritischer Punkt) und entsprechende Drücke.
| Stoffname | TT (°C) | TC (°C) | pT (hPa) | pC (hPa) |
|---|---|---|---|---|
| Butan | -139 | 152 | 0,007 | 37960 |
| freonR-12 | -157 | 112 | 0,1 | 41700 |
| Kohlendioxid | -57 | 31 | 5180 | 73800 |
| R-134a | -103 | 101 | 3,9 | 40593 |
Synthetisches Kältemittel
Synthetische Kältemittel sind Stoffe, die nicht in der Natur vorkommen, sondern von Menschen häufig für industrielle Zwecke entwickelt wurden. Synthetische Kältemittel sind (H)FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffverbindung) und HFKW (Fluorkohlenwasserstoff). In den 1930er Jahren wurden synthetische Kältemittel entwickelt, um ungiftige und geruchlose Alternativen zu klassischen Kältemitteln (Ammoniak, Kohlendioxid, Schwefeldioxid) zu finden. Die FCKW und H-FCKW wurden in großem Umfang in der industriellen und halbindustriellen Kältetechnik, der Schiffs- und Komfortklimatisierung sowie für Haushaltsgeräte verwendet. Schon lange nach der Entwicklung dieser synthetischen Kältemittel wurde deutlich, welche Auswirkungen das Austreten von FCKW und H-FCKW auf die Umwelt hat, indem es die Ozonschicht und Stärkung der Treibhauseffekt.
Natürliches Kältemittel
Als natürliches Kältemittel unter anderem Ammoniak, Kohlendioxid, Propan, Isobutan oder Pentan benutzt. Natürliche Kältemittel sind weniger umweltschädlich als synthetische Kältemittel. Bei natürlichen Kältemitteln besteht jedoch ein Risiko, da sie bei Leckage oder unsachgemäßem Gebrauch die menschliche Gesundheit gefährden können.
Gesetzgebung
Ab 2010 verbietet das Gesetz den Verkauf neuer HFCKW-Kältemittel. Von nun an muss die Wahl zwischen gewächshausfördernden HFKW oder natürlichen Kältemitteln oder einem vollständig klimafreundlichen Kühlsystem (zum Beispiel Kalt-Wärme-Speicher im Boden (ATES)). Auch die Europäische Kommission hat Gesetze erlassen, um den Ausstieg aus HFKW-Kältemitteln zu beschleunigen. Dies betrifft die sogenannten HFKW oder F-Gase, die in Kühl- und Gefrieranlagen verwendet werden. Das Auslaufen wird schließlich ein Verbot der (Wieder-)Befüllung von Kälteanlagen mit synthetischen Kältemitteln bedeuten. Die neue Gesetzgebung (2015) sieht Folgendes vor:[1][2][3]
- Reduzierung des Einsatzes synthetischer Kältemittel
- Verringerung der Anzahl von Leckagen von Kühl- und Gefrieranlagen mit einem F-Gas durch mehr obligatorische Leckprüfungen.
Siehe auch
Fußnoten
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