Anlagenleistungsmessungen mit dem zeotropen FKW-Gemisch R 407C (Deutsch)

Zur Ablösung der FCKW-Kältemittel durch FKW-Kältemittel werden am Institut für Luft- und Kältetechnik (ILK) in Dresden umfangreiche Leistungsmessungen durchgeführt. Im vorliegenden Beitrag wird berichtet über vergleichende Anlagenleistungsmessungen zwischen dem FCKW-Kältemittel R 22 und dem Kältemittelgemisch R 407C (AC 9000, Klea 66, HX 3). Das Gemisch setzt sich aus den Komponenten R 32 (23 % Masse), R 125 (25 % Masse) und R 134a (52 % Masse) zusammen. Die Messungen haben bei konstante äußeren Bedingungen (Temperaturspreizung des Kälte-/Wärmeträgers 5 K, konstante Kälteleistung) Leistungseinbußen bis zu 25 % ergeben. Die ungünstigsten Werte traten bei der Anlagenvariante mit Rohrbündel-Verflüssiger auf. Im einzelnen werden zunächst der Versuchsstand und die folgenden Anlagenvarianten beschrieben: (1) Koaxial-Verflüssiger und solebeaufschlagter Koaxial-Verdampfer, (2) Koaxial-Verflüssiger und luftbeaufschlagter Verdampfer sowie (3) Rohrbündel-Verflüssiger und luftbeaufschlagter Verdampfer. Die Ergebnisse sind in zahlreichen Tabellen und Diagrammen dargestellt und werden ausführlich interpretiert. Anhand der Ergebnisse werden folgende vier Empfehlungen für den Einsatz von R 407C formuliert: (1) R 407C ist eine Alternative für R 22 im höheren Verdampfungstemperaturbereich, (2) Rohrbündel-Verflüssiger sind aus energetischer Sicht nicht geeignet, (3) bei Koaxial-Verflüssigern ist die Kühlwassererwärmung >= 10 K zu wählen und (4) aufgrund der schlechteren thermodynamischen Eigenschaften und der Wärme- und Stoffübergangsprobleme sind größere Wärmeübergangsflächen vorzusehen, um eine Annäherung an die epsilon₀-Werte von R 22 zu erreichen.