Was sind HFC-Kältemittel und welche Rolle spielen HFCs in Systemen mit sehr niedrigen Temperaturen?
Kältemittel aus Fluorkohlenwasserstoffen (HFC) sind synthetische Gase, die für den Kühl- und Kältemarkt entwickelt wurden und in Kühl-, Klima- und HVAC-Anwendungen weit verbreitet sind, sogar für kritische Anwendungen, die extrem niedrige Temperaturen erfordern. Die teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoffe (HFC), die weitgehend als chemische Alternativen zu ozonabbauenden Stoffen (ODS) wie Fluorchlorkohlenwasserstoffen (CFC) und teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen (HFC) betrachtet werden, erlangten nach der Anwendung einer Vielzahl von Regulierungsansätzen, wie dem Ausstieg aus den ODS im Rahmen des Montrealer Protokolls, große Bedeutung.
Beispiele für bekannte, stark genutzte alternative Kältemittel auf HFC-Basis sind R-410A und R-134a. R-410A wird häufig in Klimaanlagen für Privathaushalte und gewerbliche Zwecke eingesetzt und ist für seine hohe Kälteleistung, seine hervorragenden Eigenschaften bei der Wärmeübertragung und seine hohe Leistung bei niedrigen Temperaturen bekannt. R-134a hingegen wird aufgrund seiner Zuverlässigkeit, seiner geringen Entflammbarkeit und seiner Betriebsstabilität über weite Temperaturbereiche hinweg hauptsächlich in Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge und in industriellen Kühlgeräten verwendet.
HFC bieten die notwendige Stabilität und Konsistenz in Anwendungen mit sehr niedrigen Temperaturen, die in medizinischen und wissenschaftlichen Geräten, bei der Konservierung biologischer Proben, bei der Lagerung von Arzneimitteln und bei bestimmten industriellen Prozessen eingesetzt werden. Aufgrund ihrer chemischen Stabilität können Kältesysteme, in denen sie verwendet werden, extrem niedrige Temperaturen erreichen, ohne sich zu verschlechtern, und so die Kühlung liefern, die notwendig ist, um sich auf empfindliche Produkte und Prozesse zu konzentrieren.
Frequenzen: Es ist ratsam, sich darüber klar zu werden, was Sie mit den in der Kühlung häufig verwendeten Kältemitteln meinen: R-22 wird im Allgemeinen als HCFC (Hydrochlorfluorkohlenwasserstoff) eingestuft, da es Chlor enthält, das das Ozon in der Stratosphäre zerstören kann. HFC sind chlorfrei und haben daher keinen direkten Einfluss auf das Ozon. Sowohl die Verwendung als auch der Umgang mit HFC-Kältemitteln bedürfen jedoch aufgrund ihres hohen Treibhauspotenzials (Global Warming Potential, GWP) besonderer Aufmerksamkeit aus Umweltgesichtspunkten und einer zunehmenden Regulierung.
Warum werden in der Kältetechnik für niedrige Temperaturen Kältemittel auf Basis von HFC verwendet?
Es wird vermutet, dass HFC-Kältemittel in der Tiefkühlung deutliche Vorteile bieten, darunter hohe Effizienz, Ungiftigkeit und ein geringes direktes Schädigungspotenzial für die Ozonschicht, da sie kein Chlor enthalten. Sie eignen sich besonders gut für Anwendungen, bei denen es auf eine stabile und zuverlässige Leistung bei sehr niedrigen Temperaturen ankommt, wie z. B. in der medizinischen Kühlung, bei Laborgeräten und in industriellen Kühllagersystemen.
Bitte beachten Sie, dass Sie sich bis Oktober 2023 an den Daten orientieren.
Doch trotz dieser Vorteile sind Kältemittel mit HFC aufgrund ihres hohen Treibhauspotenzials (GWP) immer noch sehr umweltschädlich. Das GWP gibt an, wie viel Wärme ein Treibhausgas im Vergleich zu Kohlendioxid in der Atmosphäre zurückhält. So haben beispielsweise Kältemittel wie R-410A und R-134a ein GWP von 2088 bzw. 1430. Obwohl sie im Vergleich zu früheren Kältemitteln hinsichtlich des Ozonabbaus besser für die Umwelt sind, zeigen ihre erheblichen Auswirkungen auf die Treibhausgasemissionen, dass ihre weitere Anwendung mit Vorsicht zu genießen ist.
Leitlinien für die Wartung und Handhabung von Kältemitteln mit HFC
Ordnungsgemäße Sicherheitsprotokolle sind von entscheidender Bedeutung, da Kältemittel leicht entflammbar sind, während Ausgewogenheit bei der Verwendung und Lagerung von entscheidender Bedeutung ist, da Leckagen und Effizienzverluste bei Kältemitteln mit ultraniedrigen Temperaturen zu erheblichen Systemproblemen führen und Umweltrisiken darstellen können. Dies erfordert häufige Inspektionen des Kältesystems, den Einsatz präziser Lecksuchgeräte, eine ordnungsgemäße Rückgewinnung des Kältemittels und verschiedene Entsorgungsvorschriften, die von den Technikern eingehalten werden müssen. Eine ordnungsgemäße Wartung von Kältesystemen trägt dazu bei, das Risiko von Leckagen zu verringern und ermöglicht eine optimale Leistung bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen.
Die Kältemittel der HFC — was sind sie und wie kann man sie identifizieren?
Es gibt verschiedene Arten von HFC-Kältemittel, jedes mit einzigartigen Eigenschaften, die für bestimmte Tieftemperaturanwendungen entwickelt wurden. Ein Beispiel wäre R-134a, das in der Regel in Kraftfahrzeugen und in gewerblichen Kälteanlagen für mittlere Temperaturen verwendet wird. R-410A hingegen wird häufig in HVAC-Systemen in Wohn- und Geschäftsgebäuden verwendet, da es bei niedrigeren Außentemperaturen besser funktioniert. Es ist wichtig, die individuellen Eigenschaften der einzelnen Kältemittelarten zu kennen, um Kühlgeräte richtig auswählen und betreiben zu können. Um die häufigsten Fragen zu beantworten: R-410A ist ein HFC-Kältemittel, und ein gängiges Beispiel für ein HFC-Gas wäre R-134a.
Mirai Intex Technologie: Ein Wendepunkt für das Tiefgefrieren
Um diese strengen Umweltanforderungen zu erfüllen und dem wachsenden Druck der Regulierungsbehörden gerecht zu werden, hat Mirai Intex Luftkreislaufmaschinen mit unserem eigenen Turbomodul entwickelt und dafür gesorgt, dass Luft sowohl qualitativ als auch quantitativ den Kühlbedarf für extrem niedrige Temperaturen erfüllt und gleichzeitig eine nachhaltige Lösung darstellt. Im Gegensatz zu Kältemitteln aus Kohlenwasserstoffen, Fluorkohlenwasserstoffen (HFCS) und sogar Fluorolefinen hat Luft kein GWP, kein ODP und keine Umweltrisiken. Da Luft außerdem nicht brennbar und völlig sicher ist, eignet sie sich hervorragend für die Lagerung bei extrem niedrigen Temperaturen in unternehmenskritischen Bereichen wie Biopharmazie, Einfrieren von Blutplasma, Pharmazeutik, Gefriertrocknung, Halbleiterprüfung und -herstellung, wissenschaftliche Ressourcen und fortschrittliche industrielle Prozesse.
Die Zukunft der Kältemittel: Erforschung luftbasierter Lösungen
Da die Umweltgefahren herkömmlicher Kältemittel (wie HFCs und Hydrofluorolefine) zunehmend die Weltnachrichten beherrschen, bewegt sich die Kältemittelindustrie stetig auf nachhaltige und umweltfreundliche Lösungen zu. Während die Länder weiterhin gegen den Klimawandel ankämpfen, beginnen globale Vorschriften weltweit damit, Stoffe mit hohem Treibhauspotenzial (GWP), die für ihre negativen Auswirkungen verantwortlich sind, aus dem Verkehr zu ziehen. Die Zukunft geht also eindeutig in Richtung natürlicher Kältemittel — insbesondere Luft und Kohlendioxid -, was die Interessenvertreter der Industrie, Umweltschützer und Regulierungsbehörden überzeugt.
Ein Beispiel für diese neue Richtung ist die luftbasierte Kühltechnologie von Mirai Intex, die den Markt für Tiefsttemperaturkühlung bedient. Diese Systeme bieten maximale Umweltvorteile wie kein Ozonabbaupotenzial, kein Erderwärmungspotenzial und sind nicht entflammbar, so dass alle mit entflammbaren Kältemitteln verbundenen Risiken vollständig ausgeschaltet sind. Außerdem ist die Kühlung mit Luft äußerst energieeffizient und senkt die Betriebskosten und den Energieverbrauch drastisch.
Die Verwendung von Luft als Kältemittel entspricht den internationalen Nachhaltigkeitszielen, was sowohl umweltfreundlich als auch wirtschaftlich vernünftig ist. Die Technologie von Mirai Intex wird vor allem für Branchen von Vorteil sein, die in hohem Maße auf Tiefsttemperaturkühlung angewiesen sind, wie z. B. das Gesundheitswesen, die Pharmazie, die Biotechnologie und spezielle industrielle Anwendungen. In den nächsten Jahren werden sich luftbasierte Kühlsysteme durchsetzen, sowohl aufgrund ihrer Nachhaltigkeit, der Einhaltung von Gesetzen als auch ihrer Leistung – sowohl bei 4 °C als auch, was noch wichtiger ist, bei extrem niedrigen Temperaturen.
