Positively Innovative F-Gas Verordnung und Kältemittelalternativen

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Stanislaus Kuntz
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1 Positively Innovative F-Gas Verordnung und Kältemittelalternativen

2 Agenda Agenda Daikin at a Glance Vorgaben F-Gas Verordnung Herausforderung Zukünftige Kältemittel und ihre Anwendung

3 Daikin at a Glance * Global Presence based on Founded in Sales: 17.4 Billion USD (FY2014) - Operating Income: 1.7 Billion USD (FY2014) - Employees: 56,240 People (Group Total) - Subsidiaries: 209, Affiliates: 9 3

4 Agenda Agenda Daikin at a Glance Vorgaben F-Gas Verordnung Herausforderung Zukünftige Kältemittel und ihre Anwendung

5 CO2 Equiv., MT Vorgaben + Herausforderung GWP2015 Ø ,0 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0, Foam Solvents Aerosols Fire RAC +15% -15% GWP2030 Ø 400 5

6 F-Gas Verbrauch in CO2 Equiv. 6

7 Kältemittelverbrauch in CO2 Equiv. 7

8 Hauptanwendung von R125 / R134a / R143a Kältemittel Verwendung als GWP Safety Class NBP, C R A Bemerkung R404A (44%) 3920 A TK Gewerbekälte / Supermarkt / Transportkälte / Industriekälte R407C (25%) 1700 A Stationäre Klimaanlagen R410A (50%) 2100 A Stationäre Klimaanlagen / Wärmepumpen R134a 1430 A Reinstoff 1430 A MAC / Gewerbekälte / NK Supermarkt / Chiller / Transportkälte R404A (4%) 3920 A TK Gewerbekälte / Supermarkt / Transportkälte / Industriekälte R407C (52%) 1700 A Stationäre Klimaanlagen R143a 4470 A R404A (44%) 3920 A TK Gewerbekälte / Supermarkt / Transportkälte / Industriekälte 8

9 Agenda Agenda Daikin at a Glance Vorgaben F-Gas Verordnung Herausforderung Zukünftige Kältemittel und ihre Anwendung

Kältemittel von Daikin Grundsätze für Next Generation Kältemittel von DAIKIN Safety Environment Cost saving Availability Betriebskosten Zuverlässigkeit Kälteleistung Geringe Toxizität Verfügbarkeit

10 Kältemittel von Daikin Grundsätze für Next Generation Kältemittel von DAIKIN Safety Environment Cost saving Availability Betriebskosten Zuverlässigkeit Kälteleistung Geringe Toxizität Verfügbarkeit niedriges GWP einfache Handhabung / Wartung Wirtschaftlichkeit geringe Brennbarkeit reduzierte Füllmenge Kandidaten HFO/HFO mix R32 Vorteile Drop-in möglich Hohe Energieeffizienz Zusammengefasst: Umstellung existierender High-GWP Anwendungen, wo immer es möglich ist. Umstellung bei neu Anlagen auf möglichst umweltschonend unter Anpassung der Sicherheitsvorkehrungen! 10

11 R134a Ersatzstoffe von DAIKIN HFO1234yf D4Yb (R513B a ) Zusammensetzun g HFO1234yf (100) R134a / HFO1234yf (31.5 / 58.5) azeotrop GWP b 4 (<1) 596 (540) Brennbarkeit ASHRAE, ISO:Class 2L gering brennbar ASHRAE, ISO:Class 1 nicht brennbar Toxizität keine, vergleichbar mit HFKWs keine, vergleichbar mit HFKWs a: angemeldet bei ASHRAE 34 b: GWP nach IPCC AR4 (AR5). 11

R134a: Vergleich Ersatzstoffe Kühlcontainer Drop-in Test mit D4Yb (R513B), HFO1234yf DAIKIN ZESTIA 10ft

2015 110% 105% Umgebung 38 Internal +2 110% 105% Umgebung 38 Internal -18 R134a 100% 95% 90% 100% 95% 90%

HFO1234yf hat leichte Leistungsverluste (-10%).

12 R134a: Vergleich Ersatzstoffe Kühlcontainer Drop-in Test mit D4Yb (R513B), HFO1234yf DAIKIN ZESTIA 10ft Container t c =38, t 0 : t e =2 und -18 (Volllast) Test Zeitraum: % 105% Umgebung 38 Internal % 105% Umgebung 38 Internal -18 R134a 100% 95% 90% 100% 95% 90% D4Yb (SH 合わせ ) HFO1234yf 85% 85% (SH 合わせ ) 80% Capacity (W) COP 80% Capacity (W) COP Intermodal Europe 2015 HFO1234yf hat leichte Leistungsverluste (-10%). Anpassung der Regelung und der Füllmenge sind notwendig um die Kälteleistung zu verbessern. D4Yb ist vergleichbar mit R134a. Mit nachjustieren der Regelung ist eine Steigerung des COPs möglich 12 12

13 R404A und R22 Ersatzstoffe von DAIKIN D2Y-65 (R454A) D407 (R407H a ) Zusammensetzung R32/HFO1234yf (35/65) R32/R125/R134a Gemisch GWP b 239 (237) 1490 (1380) Brennbarkeit ASHRAE, ISO:Class 2L gering brennbar ASHRAE, ISO:Class 1 nicht brennbar Toxizität keine, vergleichbar mit HFKWs keine, vergleichbar mit HFKWs Ölverträglichkeit Einsatz in R404A Anlagen Einsatz in R22 Anlagen Verträglich mit verschiedenen HFKW geeigneten KM-Ölen Vergleichbare Kälteleistung und COP zu R404A. D2Y-65 kann in R404A Anlagen ohne größere Umbauten eingesetzt werden Benötigt in den meisten Fällen die Umstellung von Mineralöl auf POE Öle Verflüssigungsdruck etwas höher als R22 Überprüfung des erlaubten Anlagendrucks notwendig Verträglich mit verschiedenen HFKW geeigneten KM- Ölen Vergleichbare Kälteleistung und COP zu R404A. D407 kann in R404A Anlagen ohne größere Umbauten eingesetzt werden, im Einzelfall könnten Maßnahmen bzgl. erhöhter Verdichterendtemparaturen nötig werden Benötigt in den meisten Fällen die Umstellung von Mineralöl auf POE Öle Verflüssigungsdruck etwas höher als R22 Überprüfung des erlaubten Anlagendrucks notwendig a: Beim ASHRAE 34 angemeldet, R407H zugewiesen b: GWP Wert nach IPCC AR4 (AR5). 13

14 Saturated Vapor Press.(MPa abs) R404A und R22: Dampfdruckkurven v. Alternativen 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, R404A R454A D407 R22 Temp. ( ) Temp. ( ) Siededruck. (MPa) R404A R454A D407 R Der Siededruck von D407 ist vergleichbar zu R404A. 14

15 R404A und R22: Kreislaufsimulation v. Alternativen vs R404A (%) Discharg Temp. ( o C) Simulation Kreislauf mit Flüssigkeitseinspritzung t 0 =-45 C, t c =50 C, T überh. =10K, T unterk. =5k, n isv =65%, p m =(p c x p o ) R404A R22 R454A R407F D407 R410A GWP < < Refrigerants COP Capacity Condensing Pressure Discharge Temp. COP und Kälteleistung von R454A(D2Y-65) und D407 sind nahezu identisch zu R404A. 15

16 Discharge Temp. ( ) Discharge Temp. ( ) Discharge Temp. ( ) R404A: Verdichterendtemperaturen v. Alternativen 220 R404A R454A D Evaporating Temp. ( ) Evaporating Temp. ( ) Evaporating Temp. ( ) R454A kann ohne Flüssigkeitseinspritzung bis -35 o C eingesetzt werden. t 0 bis -45 o C mit Flüssigeinspritzung möglich D407 kann ohne Flüssigkeitseinspritzung bis -20 o C eingesetzt werden. t 0 bis -45 o C mit Flüssigeinspritzung möglich 16

R410A: Ersatzstoff von DAIKIN R32 Zusammensetzun g R32 (100) GWP b 675 Brennbarkeit ASHRAE, ISO:Class 2L gering brennbar R32 als Ersatz für R410A in

17 R410A: Ersatzstoff von DAIKIN R32 Zusammensetzun g R32 (100) GWP b 675 Brennbarkeit ASHRAE, ISO:Class 2L gering brennbar R32 als Ersatz für R410A in neuen Kälteanlagen, die die geänderte Einstufung der Brennbarkeit von R32 gegenüber R410A berücksichtigt! Toxizität keine, vergleichbar mit HFKWs 17

18 R410A: Dampfdruckkurve von R32 vs. R410A R32 besitzt eine vergleichbare Dampfdruckkurve wie R410A. Der Einsatz in Anlagen, die auf die Drucklage von R410A ausgelegt wurden, ist möglich

19 R410A: Kreislaufsimulation* R410A vs. R32 als Alternative Auswertung COP: zunehmend verbesserte Effizienz bei höheren Verflüssigungstemperaturen zwischen 1 bis 4% Kälteleistung: Verbesserung zwischen 7-13% Verflüssigungsdruck: Gleichbleibend 2% höherer Verflüssigungsdruck (+0,4 bis 0.7bar) *Parameter Kreislaufsimulation t o =0 C, t c =var., T überh. =10K, T unterk. =2K η isv. =f(p o /p c ) 19

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