Experimentelle Untersuchung eines neuen Tieftemperatur-Kältemittels als Ersatz für R-23 in einer Umweltsimulationskammer

 Für die Qualitäts- und Beständigkeitsprüfung technischer Bauteilen können Umweltsimulationskammern verwendet werden. So können diese unter künstlich erzeugten Umgebungsbedingungen getestet werden. Bei der Auswahl der Kältemittel gibt es verschiedene gesetzliche Vorgaben und Rahmenbedingungen wie die EU F-Gase Verordnung Nr. 517/2014, die Berücksichtigung finden müssen.

Das im Rahmen des Montreal Protocol (2016) verabschiedete „HFC Phase-Down“ besagt, dass es ab 2019 zu einer schrittweisen Mengenreduzierung von HFKW-Kältemitteln kommt. Die Anwendung von R-23 in ULT-Anwendungen ist eine Ausnahme dieser Ausstiegsregelungen. Durch Entwicklungen und Untersuchungen neuer Kältemittel wie R-469A und R-473A wird signalisiert, einen Ersatz für R-23 in diesen Anwendungen zu finden.Die Herausforderung bei vielen ULT-Anwendungen sind u.a. eine hohe Systemzuverlässigkeit, ein weiter Temperaturbereich und ein begrenzter Bauraum.

In dieser Präsentation werden zunächst die theoretischen Überlegungen erläutert. Es wird das Systemverhalten einer ULT-Prüfkammer in Form eines Retrofits mit R-473A im Vergleich zu R-23 untersucht. Anschließend werden die experimentellen Untersuchungen mit dem Fokus auf der Bewertung der Temperatur-Saugleistung, der in der Kammer erreichten Mindesttemperatur und der Temperaturstabilität bei Mindestlastbedingungen dargestellt. Die Systemleistung wird anhand der Absenkzeit in Anlehnung an die Umweltprüfnorm DIN EN 60068-3-5, des Energieverbrauchs und der Temperaturstabilität im Teillastbereich bewertet. Im letzten Schritt werden die notwendigen Änderungen für den Einsatz mit R-473A hergleitet, bewertet und umgesetzt.