Das Kühlprinzip des Kühlschranks basiert auf dem umgekehrten Carnot-Zyklus, bei dem das Kühlmittel das Kernmedium ist und die Wärme im Kühlschrank durch den Phasenwechselprozess (endotherme Verdampfung – exotherme Kondensation) nach außen transportiert wird.
Schlüsselparameter:
①Siedepunkt:Bestimmt die Verdampfungstemperatur (je niedriger der Siedepunkt, desto niedriger die Kühltemperatur).
②Verflüssigungsdruck:Je höher der Druck, desto größer die Kompressorlast (was sich auf Energieverbrauch und Geräuschentwicklung auswirkt).
③Wärmeleitfähigkeit:Je höher die Wärmeleitfähigkeit, desto schneller die Abkühlgeschwindigkeit.
Sie müssen die 4 Haupttypen der Kältemittelkühleffizienz kennen:
1.R600a (Isobutan, Kohlenwasserstoff-Kältemittel)
(1)Umweltschutz: GWP (Global Warming Potential) ≈ 0, ODP (Ozone Destruction Potential) = 0, im Einklang mit den F-Gas-Vorschriften der Europäischen Union.
(2)Kühleffizienz: Siedepunkt – 11,7 °C, geeignet für die Anforderungen des Gefrierfachs von Haushaltskühlschränken (-18 °C), die Kühlleistung des Gerätevolumens ist etwa 30 % höher als bei R134a, der Kompressorhubraum ist klein und der Energieverbrauch niedrig.
(3)Fallbeschreibung: Der 190-Liter-Kühlschrank verwendet R600a und hat einen täglichen Stromverbrauch von 0,39 Grad (Energieeffizienzstufe 1).
2.R134a (Tetrafluorethan)
(1)Umweltschutz: GWP = 1300, ODP = 0, die Europäische Union wird ab 2020 den Einsatz neuer Geräte verbieten.
(2)Kühleffizienz: Siedepunkt – 26,5 °C, die Leistung bei niedrigen Temperaturen ist besser als bei R600a, aber die Kühlleistung des Geräts ist gering, sodass ein Kompressor mit großem Hubraum erforderlich ist.
(3) Der Kondensatordruck ist 50 % höher als bei R600a und der Energieverbrauch des Kompressors ist höher.
3.R32 (Difluormethan)
(1)Umweltschutz: GWP = 675, also halb so viel wie R134a, aber es ist brennbar (um Leckagegefahr zu vermeiden).
(2)Kühleffizienz: Siedepunkt – 51,7 °C, geeignet für Inverter-Klimaanlagen, allerdings ist der Kondensationsdruck im Kühlschrank zu hoch (doppelt so hoch wie bei R600a), was leicht zu einer Überlastung des Kompressors führen kann.
4.R290 (Propan, Kohlenwasserstoff-Kältemittel)
(1)Umweltfreundlichkeit: GWP ≈ 0, ODP = 0, ist die erste Wahl für das „Kältemittel der Zukunft“ in der Europäischen Union.
(2)Kühleffizienz: Siedepunkt – 42 °C, Kühlleistung des Geräts 40 % höher als bei R600a, geeignet für große gewerbliche Gefrierschränke.
Aufmerksamkeit:Haushaltskühlschränke müssen aufgrund der Entflammbarkeit (Zündtemperatur 470 °C) dicht verschlossen sein (Kostensteigerung um 15 %).
Wie wirkt sich das Kühlmittel auf die Geräuschentwicklung des Kühlschranks aus?
Kühlschrankgeräusche entstehen hauptsächlich durch Kompressorvibrationen und Kältemittelströmungsgeräusche. Die Eigenschaften des Kältemittels beeinflussen die Geräuschentwicklung auf folgende Weise:
(1) Bei Hochdruckbetrieb (Kondensationsdruck 2,5 MPa) muss der Kompressor mit hoher Frequenz betrieben werden, der Geräuschpegel kann 42 dB erreichen (normaler Kühlschrank etwa 38 dB), bei Niederdruckbetrieb (Kondensationsdruck 0,8 MPa) ist die Kompressorlast gering, der Geräuschpegel beträgt nur 36 dB.
(2) R134a hat eine hohe Viskosität (0,25 mPa·s) und neigt beim Fließen durch das Kapillarrohr zu Drosselgeräuschen (ähnlich einem Zischen). R600a hat eine niedrige Viskosität (0,11 mPa·s), einen gleichmäßigeren Durchfluss und eine um etwa 2 dB geringere Geräuschentwicklung.
Hinweis: Der R290-Kühlschrank muss zusätzlich explosionsgeschützt konstruiert werden (z. B. durch eine dickere Schaumstoffschicht). Dies kann jedoch dazu führen, dass das Gehäuse mitschwingt und der Geräuschpegel um 1–2 dB ansteigt.
Wie wählt man den Kältemitteltyp für einen Kühlschrank aus?
R600a ist für den Heimgebrauch geräuscharm und kostet 5 % des Gesamtpreises des Kühlschranks. R290 ist sehr umweltfreundlich und entspricht den Standards der Europäischen Union. Der Preis ist 20 % höher als bei R600a. R134a ist kompatibel und für alte Kühlschränke geeignet. R32 ist unausgereift, wählen Sie sorgfältig aus!
Das Kältemittel ist das Herzstück des Kühlschranks und beeinflusst dessen Typ direkt Energieverbrauch, Geräuschentwicklung, Sicherheit und Lebensdauer. Für den Normalverbraucher ist R600a aufgrund seiner aktuellen Gesamtleistung die beste Wahl, während R290 für maximalen Umweltschutz infrage kommt. Beim Kauf können Sie den Kältemitteltyp anhand des Logos auf der Rückseite des Kühlschranks (z. B. „Kältemittel: R600a“) erkennen und so vermeiden, dass Sie durch Werbeaussagen wie „Frequenzumrichter“ oder „Frostschutz“ in die Irre geführt werden.
Veröffentlichungszeit: 26. März 2025 Aufrufe: