R290-Wärmepumpe: So ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Propan aufgebaut
Unsere Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten mit R290, also Propan. Das Gas ist aber nur der Anfang: Den Unterschied macht, wie die Maschine um das Gas herum gebaut ist. Hier beschreiben wir unsere, Teil für Teil.
01
Ein natürliches Gas, das komplett draußen bleibt
R290 ist Propan: ein natürliches Gas mit einem GWP von 3, also nahezu ohne Treibhauswirkung. Es ist brennbar, deshalb gibt es mit R290 nur Monoblock-Geräte: Der ganze Kältekreis sitzt in der Maschine im Freien, ins Haus gehen nur die Wasserleitungen.
Das Propan wird hier nicht verbrannt: Es gibt keine Flamme und keine Verbrennung. Es ist nicht das Gas aus der Flasche: R290 ist Propan in Kältemittelqualität, mindestens 99,5 % rein und trocken, während Flüssiggas aus der Flasche eine Mischung mit Butan und einem zugesetzten Geruchsstoff ist. Es läuft immer im selben, im Werk geschlossenen Kreislauf, verdampft im Außenwärmetauscher und wird im Verflüssiger wieder flüssig, und solange der Kreislauf dicht ist, verbraucht es sich nicht. Der Schaltkasten sitzt in einem vom Kältekreis getrennten Fach, wie es die Sicherheitsnorm für Wärmepumpen mit brennbaren Kältemitteln verlangt (EN 60335-2-40), und an den Wasserleitungen sitzt ein Entgaser, der eventuelles Gas abscheidet und ableitet.
F-Gas-Dichtheitsprüfung: Keine
Einsatz: Unsere Luft-Wasser-Monoblock-Geräte
F-Gas-Dichtheitsprüfung: Über 7,4 kg (5 t CO₂-Äq.)
Einsatz: Kita Air, Industrie-Split
F-Gas-Dichtheitsprüfung: Über 2,4 kg (5 t CO₂-Äq.)
Einsatz: Geräte älterer Generation
02
Das richtige Gas für Heizkörper
Mit Propan erwärmt die Maschine das Wasser auch auf die hohen Temperaturen gut, die Heizkörper brauchen. Die Druckgastemperatur des Verdichters bleibt niedriger als mit R32, und die Dampfeinspritzung, die wir bei den R32-Maschinen einsetzen, ist hier nicht nötig. Deshalb ist R290 das Gas, das am besten passt, wenn im Haus Heizkörper sind.
03
Die Unterkühlung: eine Regelung mehr
Im Verflüssiger gibt das Kältemittel seine Wärme an das Heizungswasser ab und wird flüssig. Es tritt einige Grad unter seiner Verflüssigungstemperatur aus: Diese Grad sind die Unterkühlung. Sie bewirken zweierlei:
- am Expansionsventil kommt nur Flüssigkeit an, ohne Gasblasen, und die Maschine läuft stabil;
- jedes Kilo Kältemittel transportiert mehr Wärme, die Maschine arbeitet also effizienter.
Zu wenig ist ein Problem, zu viel aber auch: Dann staut sich Flüssigkeit im Verflüssiger und nimmt ihm Austauschfläche.
Bei unseren Luft-Wasser-Geräten mit R290 der Baureihe SP, MP, LP und LP PLUS gibt es neben dem Expansionsventil ein zweites elektronisches Ventil. Die Steuerung hält damit die Unterkühlung auf dem richtigen Wert, einem für das Heizen und einem für das Kühlen.
04
Der Rest der Maschine
- Großer Außenwärmetauscher mit 2,5 mm Lamellenabstand: Er vereist weniger und taut seltener ab (Tipp 1).
- Abtauung nach Bedarf: Sie startet nur, wenn der Wärmetauscher voll Reif ist und die Wärmeübertragung nachgelassen hat, nicht nach Zeit (Tipp 2).
- Verdichter mit Inverter: Die Maschine läuft den größten Teil des Winters mit halber Leistung, wo sie am effizientesten ist (Tipp 3).
- Nur elektronische Expansionsventile, gesteuert von unserer Steuerung u-Kita.
- HCC regelt die Anlage nach der Raumtemperatur, gemessen von den ROOM-Sensoren, nicht nach dem Pufferspeicher (Tipp 4); mit dem Optimierer nutzt es die Hauswände als Speicher (Tipp 5).
05
Was man vor dem Kauf prüfen sollte
- welches Gas die Maschine verwendet und ob es ein Monoblock mit dem ganzen Gas außerhalb des Hauses ist;
- bei Heizkörpern, bei welcher Wassertemperatur die Maschine ihre Leistung bringt;
- ob die Expansionsventile elektronisch sind und ob die Maschine auch die Unterkühlung regelt;
- wie groß der Außenwärmetauscher ist und welchen Abstand die Lamellen haben.
Unsere Luft-Wasser-Wärmepumpen mit R290 finden Sie auf der Seite Luft-Wasser-Wärmepumpen.
06
Häufige Fragen
Wird das Propan in der Wärmepumpe verbrannt?
Nein: Es gibt keine Flamme und keine Verbrennung. Das Propan läuft im geschlossenen Kreislauf, verdampft und wird bei jedem Umlauf wieder flüssig, und solange der Kreislauf dicht ist, verbraucht es sich nicht.
Was ist eine R290-Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe mit Propan als Kältemittel: ein natürliches Gas mit einem GWP von 3, also fast ohne Treibhauswirkung. Da es brennbar ist, wird es nur in Monoblock-Geräten verwendet, mit dem ganzen Gas außerhalb des Hauses.
Funktioniert eine Propan-Wärmepumpe mit Heizkörpern?
Ja: Mit R290 erwärmt die Maschine das Wasser auch auf die hohen Temperaturen, die Heizkörper brauchen, und die Heißgastemperatur des Verdichters bleibt niedriger als mit R32.
Was ist Unterkühlung?
Die Grad unter der Kondensationstemperatur, mit denen das Kältemittel den Verflüssiger verlässt: Dadurch kommt nur Flüssigkeit am Ventil an, und jedes Kilo transportiert mehr Wärme. Bei unseren SP, MP, LP und LP PLUS hält ein zweites elektronisches Ventil sie auf dem richtigen Wert.
Warum wird R290 nur in Monoblock-Geräten verwendet?
Weil es brennbar ist: Beim Monoblock bleibt der ganze Kältekreis im Gerät draußen, ins Haus gehen nur die Wasserleitungen.
Siehe auch: Wärmepumpe mit Heizkörpern: funktioniert das? Ja, und mit Propan besser · Hochtemperatur-Wärmepumpe: bis 70 °C Vorlauf, wie viel mehr Strom und wann man sie wirklich braucht · Wärmepumpe mit Innenaufstellung oder außen: was in der Wohnung wirklich geht
Alle Technik-Tipps stehen auf der Seite der Reihe. Der nächste in zwei Wochen.
