Mit der wachsenden Verbreitung von Wärmepumpen steigt auch die Bedeutung sicherer und effizienter Kältemittel. Besonders R290 (Propan) überzeugt durch hohe Vorlauftemperaturen bis 75 °C – ideal für Sanierungen – und ein geringes Global Warming Potential (GWP). Gleichzeitig ist Propan jedoch hochentzündlich und stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, wenn es unkontrolliert aus dem Kältekreislauf in das Heizsystem gelangt.
Mit seiner neuen, patentierten Sensortechnologie ermöglicht das auf die Entwicklung und Produktion von Ultraschall-Durchflusssensoren und Regelventilen spezialisierte Unternehmen Allengra Wärmepumpenherstellern jetzt die frühzeitige und sichere Erkennung von R290-Leckagen. Die Alsonic-Sensoren mit externem Differenzmessmodul nutzen Ultraschall-Gasblasenerkennung, um austretendes Propan im Heizkreislauf zu detektieren und eine automatische Sicherheitsabschaltung zu veranlassen.
Detektion von R290
Die Norm DIN EN 60335-2-40 schreibt vor, dass kein Kältemittel in den sekundären Heizkreislauf und damit ins Gebäude gelangen darf. Bisherige Lösungen wie doppelwandige Wärmetauscher seien zwar sicher, aber laut Sensor-Hersteller teuer und ineffizient. Automatische Gasabscheider wiederum sind nach Ansicht des Sensor-Spezialisten mechanisch störanfällig und unvollständig.
Die Technologie von Allengra basiert auf einer Bilanzierung der Gasblasen durch zwei Sensoren vor und nach dem Wärmetauscher: Werden nur am Ausgang Gasblasen detektiert, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine R290-Leckage vor, während bei gewöhnlicher Luft die Gasmenge vor und nach dem Wärmetauscher identisch wäre.
Bei einem Leck wird die Wärmepumpe automatisch abgeschaltet, um Propanaustritt zu verhindern. Gleichzeitig ermöglicht die kontinuierliche Messung der Gasblasenmenge die Berechnung der eingetretenen R290-Masse – wichtig, um die gesetzlichen Grenzwerte von maximal 150 g einzuhalten.
Effizienzsteigerung und Überwachung von Gasabscheidern
Neben der Leckageerkennung überwacht das System nach Angaben des Herstellers auch die Funktion und Effizienz von Gasabscheidern:
- Durch Sensoren vor und nach dem Abscheider wird dessen Leistung kontrolliert.
- Bei Blasenerkennung trotz Abscheider kann die Pumpenleistung automatisch angepasst werden, um die Entgasung zu verbessern.
- Bleiben Blasen bestehen, wird ein möglicher Defekt erkannt und eine Wartung empfohlen.
Das Differenzmessmodul erfasst laut Mitteilung des Unternehmens neben der Leckagedetektion weitere zentrale Betriebsparameter:
- Temperatur- und Volumenstrommessung zur Bestimmung der übertragenen Wärmemenge.
- Druckdifferenzmessung, um Ablagerungen frühzeitig zu erkennen, die den Wärmetauscher beschädigen und zu Leckagen führen können.
Eine ausreichende Glykolkonzentration im Heizkreislauf schützt vor Einfrieren. Die Ultraschalltechnologie von Allengra kann die Konzentration und den Gefrierpunkt des Heizmediums messen und bei kritischen Werten warnen, bevor Schäden entstehen.
Das R290 Safety Development Kit, ein Komplettpaket für Hersteller, wird auf der ISH vorgeführt. Besucher können die Ultraschall-Gasblasenerkennung vor Ort testen und sich über die neuesten Entwicklungen für den sicheren Einsatz von R290 in Wärmepumpen informieren.