Einsatzbereiche
Für ein definiertes Einsatzkennfeld offener, halb- oder hermetischer bzw. ein- oder zweistufiger Kältemittelverdichter werden Kälteleistung, Antriebsleistung, COP, Liefer- und Gütegrad ermittelt.
Zielstellung
Die Leistungsüberprüfungen der Kältemittelverdichter nach DIN EN 13771-1:2017 und DIN EN 12900 verbindet standardisierte Messmethoden mit einheitlicher Leistungsdarstellung. Die Vorteile liegen in hoher Vergleichbarkeit und belastbaren Verdichter-Daten.
Wirkungen: präzisere Auslegung, höhere Energieeffizienz, mehr Planungssicherheit und transparente Marktbewertung.
Beschreibung
Die Erzeugung von Kälte in Kälteanlagen bzw. Heizwärme in Wärmepumpen hat einen bedeutenden Anteil am gesamten Energiebedarf in Deutschland. Die energetische Effizienz der Anlagen wird dabei im Wesentlichen durch den Gütegrad des Kältemittelverdichters bestimmt. Für den Hersteller eines Kältesatzes, einer Wärmepumpe oder den Anlagenbauer ist es somit wichtig, bei der Auswahl des Verdichters die Leistungsparameter der verschiedenen Typen und Bauarten zu kennen. Die entsprechenden Angaben werden nach international genormten Verfahren ermittelt und in den Katalogen und Auswahlprogrammen der Hersteller dargestellt. Die Anwendung dieser Verfahren gewährleistet international vergleichbare Prüfergebnisse und ist Grundlage für Energieeffizienz- und Leistungsangaben in Produktdokumentationen. Sie spielt eine zentrale Rolle bei Zertifizierungen und in der Einhaltung (europäischer) Ökodesign- und Leistungsbewertungsrichtlinien. Hersteller nutzen sie, um die Konformität ihrer Produkte mit europäischen Marktanforderungen zu belegen.
Die Ermittlung der Leistungsdaten (Kälteleistung, Antriebsleistung, COP, Liefergrad, isentroper Gütegrad) erfolgt international nach zwei unterschiedlichen Philosophien: Beide Philosophien beschreiben detaillierte Prüfverfahren zur Ermittlung von Kenngrößen wie Kälteleistung, Leistungsaufnahme und Wirkungsgrad. Sie legen Referenzbedingungen, Messmethoden und Berechnungsverfahren fest, um Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit sicherzustellen.
Charakteristisch für den amerikanischen Standard ASHRAE 23 ist eine sehr hohe Messgenauigkeit. Es sind nur sehr geringe Regelabweichungen von den Sollwerten im Beharrungszustand zugelassen. In diesem Standard ist kein Umrechnungsverfahren zur Korrektur dieser Regelabweichungen vorgesehen. Die Messungen auf den dafür erforderlichen Prüfständen sind somit sehr aufwendig und kostenintensiv.
Die europäische Norm EN 13771-1:2016 beinhaltet traditionell und alternativ ein Korrekturverfahren für die Differenzen zwischen den grundlegenden Prüfbedingungen (Sollwerte) und den tatsächlichen Messwerten. Ziel dieses Verfahrens ist ebenfalls eine höhere Genauigkeit der Prüfergebnisse. Damit ist es aber möglich, größere Toleranzen bei der Einstellung des Beharrungszustandes zuzulassen. Das verwendete Verfahren stellt ein zweckmäßiges Modell dar, mit dem eine Korrektur innerhalb der in der Norm angegebenen Toleranzen möglich sein soll. Der Vorteil dieser Prüfvorschrift ist, dass der Beharrungszustand des Testverdichters schneller erreicht wird und die Prüfeinrichtung nicht so kostenintensiv ist.
Normteil 1 der EN 13771-1:2016 behandelt vorrangig die Prüfung von luftgekühlten Verdichtern. Weitere Teile der Normenreihe (z. B. Teil 2 für wassergekühlte Verdichter) ergänzen unterschiedliche Bau- und Einsatzarten. Sie gilt - unabhängig vom verwendeten Kältemittel - für Einzel- und Mehrstufenverdichter, die in Kälteanlagen, Klimasystemen und Wärmepumpen Anwendung finden.
Das ILK Dresden erbringt in diesem Kontext folgende Leistungen:
Für ein definiertes Einsatzkennfeld offener, halb- oder hermetischer bzw. ein- oder zweistufiger Kältemittelverdichter (Bauarten: Hub-, Rollkolben oder Scroll) wird u.a. die Kälteleistung, Antriebsleistung, COP, Liefer- und Gütegrad ermittelt.
Die Prüfungen erfolgen an Verdichter-Prüfständen geeigneter Leistungsgröße (Gas-Schleifen mit Teilverflüssigung bzw. an vollständigen Kältekreisläufen). Aktuelle Kalibrierungen der Messsysteme sind selbstverständlich.
Regelungen u.a. zu F-Gase-VO und PEFAS bedeutet dabei in der Praxis den verstärkten Einsatz von brennbaren Kältemitteln (KM) der Klassen A2 und A3. Die Prüfungen sind deshalb mit den Kältemitteln A1 und A2L bzw. A3 (u.a. R290, R600, R600a) möglich.
Quelle der Kältemittel-Stoffwerte ist die Stoffwertbibliothek ASEREP von ASERCOM.
