F-Gas Verordnung und Kältemittelalternativen

Positively Innovative
26.01.2016
F-Gas Verordnung
und Kältemittelalternativen
Agenda
Agenda
• Daikin at a Glance
• Vorgaben F-Gas Verordnung
Herausforderung
• Zukünftige Kältemittel und ihre Anwendung
Daikin at a Glance
* Global Presence based on
2014
- Founded in 1924
- Sales: 17.4 Billion USD (FY2014)
- Operating Income: 1.7 Billion USD (FY2014)
- Employees: 56,240 People (Group Total)
- Subsidiaries: 209, Affiliates: 9
3
Agenda
Agenda
• Daikin at a Glance
• Vorgaben F-Gas Verordnung
Herausforderung
• Zukünftige Kältemittel und ihre Anwendung
Vorgaben + Herausforderung
200,0
GWP2015
Ø 2000
180,0
160,0
CO2 Equiv., MT
140,0
Foam
Solvents
120,0
Aerosols
100,0
Fire
RAC
80,0
+15%
60,0
-15%
40,0
GWP2030
Ø 400
20,0
0,0
2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
5
F-Gas Verbrauch in CO2 Equiv.
6
Kältemittelverbrauch in CO2 Equiv.
7
Hauptanwendung von R125 / R134a / R143a
Kältemittel
Verwendung
als
GWP
Safety
Class
NBP,
°C
3500
A1
-48.1
R404A (44%)
3920
A1
-46.6
TK Gewerbekälte / Supermarkt / Transportkälte /
Industriekälte
R407C (25%)
1700
A1
-43.8
Stationäre Klimaanlagen
R410A (50%)
2100
A1
-51.6
Stationäre Klimaanlagen / Wärmepumpen
1430
A1
-26.1
Reinstoff
1430
A1
-26.1
MAC / Gewerbekälte / NK Supermarkt / Chiller /
Transportkälte
R404A (4%)
3920
A1
-46.6
TK Gewerbekälte / Supermarkt / Transportkälte /
Industriekälte
R407C (52%)
1700
A1
-43.8
Stationäre Klimaanlagen
4470
A1
-47.2
3920
A1
-46.6
R125
R134a
R143a
R404A (44%)
Bemerkung
TK Gewerbekälte / Supermarkt / Transportkälte /
Industriekälte
8
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
Betriebskosten
Geringe
Toxizität
Verfügbarkeit
geringe
Brennbarkeit
Cost saving
Zuverlässigkeit
niedriges
GWP
Availability
Kälteleistung
einfache Handhabung / Wartung
Wirtschaftlichkeit
Zusammengefasst:
Umstellung existierender High-GWP Anwendungen,
wo immer es möglich ist.
Umstellung bei neu Anlagen auf möglichst
umweltschonend unter Anpassung der Sicherheitsvorkehrungen!
reduzierte
Füllmenge
Kandidaten
HFO/HFO mix
R32
Vorteile
Drop-in möglich
Hohe Energieeffizienz
10
R134a Ersatzstoffe von DAIKIN
HFO1234yf
D4Yb (R513Ba)
Zusammensetzun
g
HFO1234yf (100)
R134a / HFO1234yf
(31.5 / 58.5)
azeotrop
GWPb
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).
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R134a: Vergleich Ersatzstoffe
Kühlcontainer Drop-in Test mit D4Yb (R513B), HFO1234yf
・ DAIKIN ZESTIA 10ft Container
・ tc=38 ℃, t0: te=2 und -18 ℃ (Volllast)
・Test Zeitraum: 13.10. – 05.11.2015
110%
Umgebung 38℃
Internal +2℃
110%
Umgebung 38℃
Internal -18℃
R134a
105%
105%
100%
100%
95%
95%
90%
90%
(SH合わせ)
HFO1234yf
85%
85%
(SH合わせ)
80%
Intermodal Europe 2015
80%
Capacity (W)
COP
D4Yb
Capacity (W)
COP
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
R404A und R22 Ersatzstoffe von DAIKIN
D2Y-65 (R454A)
D407 (R407Ha)
Zusammensetzung
R32/HFO1234yf (35/65)
R32/R125/R134a Gemisch
GWPb
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
Verträglich mit verschiedenen HFKW geeigneten KMÖlen
Vergleichbare Kälteleistung und COP zu
R404A.
D2Y-65 kann in R404A Anlagen ohne
größere Umbauten eingesetzt werden
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
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).
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R404A und R22: Dampfdruckkurven v.
Alternativen
Saturated Vapor Press.(MPa abs)
4,0
3,5
3,0
R404A
R454A
D407
R22
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
-60
-40
Temp. (℃)
-20
0
20
40
60
80
Temp. (℃)
Siededruck. (MPa)
R404A
R454A
D407
R22
-30
0.21
0.23
0.20
0.16
0
0.61
0.66
0.59
0.50
30
1.43
1.53
1.41
1.19
45
2.04
2.20
2.03
1.73
60
2.89
3.03
2.88
2.43
Der Siededruck von D407 ist
vergleichbar zu R404A.
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R404A und R22: Kreislaufsimulation v. Alternativen
Simulation Kreislauf mit Flüssigkeitseinspritzung
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
R404A R22
GWP
R454A R407F D407 R410A
3920 1810 <250 1830 <1500 2090
COP
Discharg Temp. (oC)
vs R404A (%)
t0=-45°C, tc=50°C, Tüberh.=10K, Tunterk.=5k, nisv=65%, pm=(pc x po)0.5
Capacity
Condensing Pressure
Discharge Temp.
COP und Kälteleistung von
R454A(D2Y-65) und D407 sind
nahezu identisch zu R404A.
Refrigerants
15
R404A: Verdichterendtemperaturen v. Alternativen
R404A
R454A
220
120℃
100
60
20
-50 -40 -30 -20 -10 0 10
Evaporating Temp. (℃)
220
Discharge Temp. (℃)
180
Discharge Temp. (℃)
Discharge Temp. (℃)
220
140
D407
180
140
120℃
100
60
20
-50 -40 -30 -20 -10 0
10
Evaporating Temp. (℃)
180
140
120℃
100
60
20
-50 -40 -30 -20 -10 0 10
Evaporating Temp. (℃)
R454A kann ohne Flüssigkeitseinspritzung bis -35 oC eingesetzt werden. t0
bis -45 oC mit Flüssigeinspritzung möglich
D407 kann ohne Flüssigkeitseinspritzung bis -20 oC eingesetzt werden. t0
bis -45 oC mit Flüssigeinspritzung möglich
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R410A: Ersatzstoff von DAIKIN
R32
Zusammensetzun
g
R32 (100)
GWPb
675
Brennbarkeit
ASHRAE, ISO：Class 2L
gering brennbar
Toxizität
keine, vergleichbar mit HFKWs
R32 als Ersatz für R410A in
neuen Kälteanlagen, die die
geänderte Einstufung der
Brennbarkeit von R32 gegenüber R410A berücksichtigt!
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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.
18
18
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
to=0°C, tc=var., Tüberh.=10K, Tunterk.=2K
ηisv.=f(po/pc)
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