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R 410A auch als HFC 410A oder Suva 410A bezeichnet ist ein zeotropes jedoch nahezu azeotropes Kältemittelgemisch das seh

R-410A

R-410A, auch als HFC-410A oder Suva 410A bezeichnet, ist ein zeotropes, jedoch nahezu azeotropes Kältemittelgemisch, das sehr häufig in Klimaanlagen verwendet wird. Das Gemisch besteht aus je 50 % R-32 (Difluormethan) und R-125 (Pentafluorethan).

Physikalische Eigenschaften Wert
Zusammensetzung 50 % CH2F2
50 % CHF2CF3
molare Masse [g/mol] 72,6
Schmelzpunkt [°C] −155
Siedepunkt [°C] −48,5
Flüssigkeitsdichte bei 30 °C, [kg/m³] 1040
Dampfdichte bei 30 °C, Luft=1,0 3,0
Dampfdruck bei 21,1 °C [MPa] 1,383
Kritische Temperatur [°C] 72,8
Kritischer Druck [MPa] 4,86
Wärmekapazität (Gas) [kJ/(kg·K)] 0,84
Wärmekapazität (Flüssigkeit) bei 1 bar und 30 °C, [kJ/(kg·K)] 1,8

Es weist im Vergleich zu anderen Kältemittelgemischen einen nahezu vernachlässigbar geringen Temperaturgleit, also den Temperaturbereich, in dem der Phasenübergang (flüssig « gasförmig) stattfindet, auf. Das Kältemittel hat bei 0 °C einen Dampfdruck von 8 bar und 26 bar bei 42 °C. Somit weist das Kältemittel aufgrund des vergleichsweise hohen Dampfdruckes eine sehr hohe volumetrische Kälteleistung auf. Dadurch kann mit kleinen Verdichtern eine hohe Kälteleistung erzielt werden, wodurch die Klimageräte kleiner werden können. Das Kältemittel kann allerdings nicht im Tiefkühlbereich eingesetzt werden, da die Verdichtungsendtemperatur zu hoch ist. Das Kältemittel R-407C wurde in Neuanlagen von R-410A verdrängt, da es durch den höheren volumetrischen Kältegewinn effektiver ist. Allerdings müssen die Anlagenkomponenten für höhere Drücke ausgelegt werden. Ein Kubikmeter R-410A kann bei der Verdampfung mehr Wärme aufnehmen als beispielsweise R-134a (1,1,1,2-Tetrafluorethan).

Es weist zwar kein Ozonabbaupotenzial auf, ist aber ein Treibhausgas mit einem relativ hohen GWP-Wert von 2088 (Global warming potential, Treibhauspotenzial) und trägt somit bei Freisetzung zur globalen Erwärmung bei.

Aufgrund seines GWP-Wertes unterhalb von 2.500 wird R-410A auf absehbare Zeit nicht von Verboten im Rahmen der aktuellen F-Gas-Verordnung der EU betroffen sein. Allerdings bedingen das Phase-down-Szenario der Verordnung und die daraus folgende schrittweise Mengenbeschränkung der Kältemittel mit hohen GWP-Werten, dass es zu einer zunehmenden Mittelverknappung und einem daraus resultierenden Preisanstieg kommen wird. Aus diesem Grund gibt es von verschiedenen Herstellern Überlegungen, Anlagen mit R-410A, das zur Hälfte aus R-32 besteht, durch reine R-32-Anlagen (GWP-Wert: 675) zu ersetzen. Seit 2013 sind hierfür erste kommerzielle Split-Klimageräte auf dem europäischen Markt verfügbar.

Gegenüber R-410A hat R32 ein etwa um 2/3 niedrigeres Treibhauspotential, eine etwa 20 % höhere volumetrische Kälteleistung, sowie eine etwa 4,4 % höhere theoretische Leistungszahl (COP).

Aus der höheren volumetrischen Kälteleistung gegenüber R-410A ergibt sich die Möglichkeit, geringere Querschnitte für die Kältemittelleitungen zu verwenden. Bei Verwendung der bei R-410A üblichen Querschnitte für R32 ergibt sich ein leicht höherer COP wegen geringerer Druckverluste der Leitung und des damit einher gehenden geringer ausfallenden Kompressorstromverbrauchs.

Ob sich das Einstoff-Kältemittel R-32 gegenüber Alternativen mit niedrigerem Treibhauspotenzial wie Fluorkohlenwasserstoffen auf Basis von Molekülen mit C-Doppelbindungen durchsetzen wird, ist jedoch nicht geklärt und Bestandteil aktueller Forschung und Entwicklung, siehe zum Beispiel die öffentlich verfügbaren Forschungsberichte des Air-conditioning, Heating and Refrigeration Institute (AHRI), deren zugrundeliegende Projekte im Rahmen des Forschungsprogramms Low-GWP AREP (Alternative Refrigerants Evaluation Program) stattfanden.

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. (PDF) (Nicht mehr online verfügbar.) Honeywell International Inc., archiviert vom Original am 11. Oktober 2010; abgerufen am 3. Juli 2009 (englisch).
  2. (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 14. Juli 2014; abgerufen am 2. Juli 2014 (englisch).
  3. (PDF) (Nicht mehr online verfügbar.) Honeywell Refrigerants Europe, archiviert vom Original am 27. März 2014; abgerufen am 26. April 2013 (englisch).
  4. Michael Freiherr: Auslegung von Verdampfern und Verflüssigern für Kältemittel-Gemische mit hohem Temperatur-Gleit. (PDF) In: guentner.de. Abgerufen am 31. Juli 2020.
  5. BTGA: F-Gase Verordnung – Ziele, Inhalte, Konsequenzen (de., PDF; 707 kB)
  6. Das Kältemittel R 410A: Eigenschaften und mögliche Alternativen. In: infraserv.com. Abgerufen am 31. Juli 2020.
  7. Bluevolution. Abgerufen am 17. Juni 2020 (englisch).
  8. R. Yajima, K. Kita, S. Taira, N. Domniyo: R32 As a Solution for Energy Conservation and Low Emission
  9. Forschungsprogramm Low-GWP AREP beim AHRI
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Veröffentlichungsdatum:
R 410A auch als HFC 410A oder Suva 410A bezeichnet ist ein zeotropes jedoch nahezu azeotropes Kaltemittelgemisch das sehr haufig in Klimaanlagen verwendet wird Das Gemisch besteht aus je 50 R 32 Difluormethan und R 125 Pentafluorethan Physikalische Eigenschaften Wert 1 2 3 Zusammensetzung 50 CH2F250 CHF2CF3molare Masse g mol 72 6Schmelzpunkt C 155Siedepunkt C 48 5Flussigkeitsdichte bei 30 C kg m 1040Dampfdichte bei 30 C Luft 1 0 3 0Dampfdruck bei 21 1 C MPa 1 383Kritische Temperatur C 72 8Kritischer Druck MPa 4 86Warmekapazitat Gas kJ kg K 0 84Warmekapazitat Flussigkeit bei 1 bar und 30 C kJ kg K 1 8Es weist im Vergleich zu anderen Kaltemittelgemischen einen nahezu vernachlassigbar geringen Temperaturgleit also den Temperaturbereich in dem der Phasenubergang flussig gasformig stattfindet auf 4 Das Kaltemittel hat bei 0 C einen Dampfdruck von 8 bar und 26 bar bei 42 C Somit weist das Kaltemittel aufgrund des vergleichsweise hohen Dampfdruckes eine sehr hohe volumetrische Kalteleistung auf Dadurch kann mit kleinen Verdichtern eine hohe Kalteleistung erzielt werden wodurch die Klimagerate kleiner werden konnen Das Kaltemittel kann allerdings nicht im Tiefkuhlbereich eingesetzt werden da die Verdichtungsendtemperatur zu hoch ist Das Kaltemittel R 407C wurde in Neuanlagen von R 410A verdrangt da es durch den hoheren volumetrischen Kaltegewinn effektiver ist Allerdings mussen die Anlagenkomponenten fur hohere Drucke ausgelegt werden Ein Kubikmeter R 410A kann bei der Verdampfung mehr Warme aufnehmen als beispielsweise R 134a 1 1 1 2 Tetrafluorethan Es weist zwar kein Ozonabbaupotenzial auf ist aber ein Treibhausgas mit einem relativ hohen GWP Wert von 2088 Global warming potential Treibhauspotenzial 5 und tragt somit bei Freisetzung zur globalen Erwarmung bei Aufgrund seines GWP Wertes unterhalb von 2 500 wird R 410A auf absehbare Zeit nicht von Verboten im Rahmen der aktuellen F Gas Verordnung der EU betroffen sein Allerdings bedingen das Phase down Szenario der Verordnung und die daraus folgende schrittweise Mengenbeschrankung der Kaltemittel mit hohen GWP Werten dass es zu einer zunehmenden Mittelverknappung und einem daraus resultierenden Preisanstieg kommen wird 6 Aus diesem Grund gibt es von verschiedenen Herstellern Uberlegungen Anlagen mit R 410A das zur Halfte aus R 32 besteht durch reine R 32 Anlagen GWP Wert 675 zu ersetzen Seit 2013 sind hierfur erste kommerzielle Split Klimagerate auf dem europaischen Markt verfugbar 7 Gegenuber R 410A hat R32 ein etwa um 2 3 niedrigeres Treibhauspotential eine etwa 20 hohere volumetrische Kalteleistung sowie eine etwa 4 4 hohere theoretische Leistungszahl COP 8 Aus der hoheren volumetrischen Kalteleistung gegenuber R 410A ergibt sich die Moglichkeit geringere Querschnitte fur die Kaltemittelleitungen zu verwenden Bei Verwendung der bei R 410A ublichen Querschnitte fur R32 ergibt sich ein leicht hoherer COP wegen geringerer Druckverluste der Leitung und des damit einher gehenden geringer ausfallenden Kompressorstromverbrauchs Ob sich das Einstoff Kaltemittel R 32 gegenuber Alternativen mit niedrigerem Treibhauspotenzial wie Fluorkohlenwasserstoffen auf Basis von Molekulen mit C Doppelbindungen durchsetzen wird ist jedoch nicht geklart und Bestandteil aktueller Forschung und Entwicklung siehe zum Beispiel die offentlich verfugbaren Forschungsberichte des Air conditioning Heating and Refrigeration Institute AHRI deren zugrundeliegende Projekte im Rahmen des Forschungsprogramms Low GWP AREP Alternative Refrigerants Evaluation Program stattfanden 9 Weblinks BearbeitenDer Kaltemittelreport 19 Auflage Ubersicht uber viele Kaltemittel PDF Datei 2 3 MB Stoffdaten Zustandsgleichung der Firma DuPont Memento vom 1 November 2006 im Internet Archive PDF 284 KiB Einzelnachweise Bearbeiten R 410a Material Safety Data Sheet PDF Nicht mehr online verfugbar Honeywell International Inc archiviert vom Original am 11 Oktober 2010 abgerufen am 3 Juli 2009 englisch Puron Refrigerant R 410A Nicht mehr online verfugbar Archiviert vom Original am 14 Juli 2014 abgerufen am 2 Juli 2014 englisch R 410A PDF Nicht mehr online verfugbar Honeywell Refrigerants Europe archiviert vom Original am 27 Marz 2014 abgerufen am 26 April 2013 englisch Michael Freiherr Auslegung von Verdampfern und Verflussigern fur Kaltemittel Gemische mit hohem Temperatur Gleit PDF In guentner de Abgerufen am 31 Juli 2020 BTGA F Gase Verordnung Ziele Inhalte Konsequenzen de PDF 707 kB Das Kaltemittel R 410A Eigenschaften und mogliche Alternativen In infraserv com Abgerufen am 31 Juli 2020 Bluevolution Abgerufen am 17 Juni 2020 englisch R Yajima K Kita S Taira N Domniyo R32 As a Solution for Energy Conservation and Low Emission Forschungsprogramm Low GWP AREP beim AHRI Abgerufen von https de wikipedia org w index php title R 410A amp oldid 237036960