Als Akteur in der Stahlindustrie musste der Hersteller von Industrieklimaanlagen eine Alternative zu R-227ea finden, um die Anforderungen seiner Kunden zu erfüllen.
Der Spezialist für industrielle Klimatechnik wurde 1963 gegründet. KUTHE, ein Unternehmen mit Sitz in Metz und Tochtergesellschaft der unabhängigen Familiengruppe EIMI, entwirft und installiert spezielle Klimaanlagen in Branchen mit besonders schwierigen Umgebungen wie der Stahlindustrie, der petrochemischen Industrie, der Nuklearindustrie oder auch in Bereichen mit explosionsfähigen Atmosphären.
Mit einem durchschnittlichen Umsatz von 12 Millionen Euro hat der Hersteller eine Doppelrolle als Hersteller maßgeschneiderter Lösungen und als Installateur, was ihm einen guten Ruf auf dem europäischen und weltweiten Markt eingebracht hat. In der Stahlindustrie ist KUTHE vor allem an der Klimatechnik von Brückenkabinen beteiligt, die Umgebungstemperaturen von bis zu 80 Grad ausgesetzt sind, sowie an der Kühlung der Elektroräume im Inneren der Brückenkräne.
Mit 65 Mitarbeitern verfügt das mittelständische Unternehmen über ein Team von Wirtschaftsingenieuren und ausgebildeten Kältetechnikern, die für ihre Kompetenz und ihr Know-how geschätzt werden.
Neben den Anwendungen in extremen Umgebungen, in denen KUTHE tätig ist, sind die sich ändernden Umweltvorschriften eine zusätzliche Herausforderung für den Hersteller, der seinen Kunden neue Lösungen anbieten will.
R-227ea im Visier der F-Gas Regelung
Nach dem Verbot bestimmter fluorierter Gase mit hohem GWP-Wert war das Unternehmen gezwungen, die Verwendung von R-227ea mit einem GWP-Wert von 3220 einzustellen, obwohl diese Kältemittel seit 2007 in einer Flotte von etwa 150 bis 200 Maschinen in Frankreich und Europa verwendet wurde.
Um den Stichtag des 1. Januar 2020 einzuhalten, an dem Kältemittel mit einem GWP-Wert von mehr als 2500 in Neuanlagen verboten sind, musste der Hersteller eine Alternative für seine Kunden finden: „Wir konnten keine Wartungs- oder Reparaturarbeiten mehr an Maschinen durchführen, die mehr als 11,4 Kilo R- 227ea enthielten“, erklärt Matthieu Bourguignon, Direktor der Fertigungsabteilung bei KUTHE.
In der Stahlindustrie ist die Entflammbarkeit ein wesentliches Kriterium. Die sehr hohen Temperaturen und das Vorhandensein von Flammen schränken die Auswahl der Kältemittel ein, die für diese Art von Anwendung verwendet werden können. Die Kältemittel der Kategorie A2L, die wegen ihres niedrigen GWP und geringe Entflammbarkeit geschätzt werden, sind nach Angaben des Herstellers nicht für den Einsatz in Anwendungen mit Umgebungstemperaturen über 60 Grad geeignet.
R-515B: die ideale Lösung
Ende 2019 konnte Climalife angesichts des Problems von KUTHE proaktiv handeln und R-515B vorschlagen. Die thermodynamischen Eigenschaften von Solstice® N15 haben den Hersteller schnell überzeugt.
Dieses neue A1-Kältemittel, das von Honeywell hergestellt wird, wurde als Probe geliefert, was dem Unternehmen die Möglichkeit gab, eine erste Testphase durchzuführen.
Bereits im Januar 2020 führt KUTHE eine Messkampagne in ihrer Klimakammer durch, die ihre Erwartungen schnell bestätigt. Nach einer angemessenen theoretischen Studie zur Berechnung von Hubvolumen, Verdampfungs- und Kondensationskapazitäten, Unterkühlung usw.
zeigen Tests und Messungen, dass R-515B bei Niederdruck einen interessanteren Betrieb aufweist. Unter den gleichen Temperaturbedingungen wie R-227ea vermeidet es die Probleme des geringen Niederdrucks, die in kalten Perioden mit R-227ea auftraten. Mit R-515B wird mit einem höheren Niederdruck gearbeitet und das Kältemittel ist bei höheren Umgebungstemperaturen genauso effizient wie bei niedrigeren Temperaturen.
Nach der Analyse der Leistung von R-515B in Standard-Klimaanlagen, die zuvor mit R-227ea betrieben wurden, ist die Auswahl eines neuen Kompressors aufgrund des um 30 % geringeren erforderlichen Hubvolumens notwendig.
Die Wärmetauscher, das Expansionsventil und andere Komponenten bleiben erhalten. Die Kältemittelfüllung ist um ca. 5 % niedriger. Bei Klimaanlagen
mit elektronischem Druckminderer ist die Integration der Koeffizienten der Antoine- Gleichung erforderlich.
Mit R-227ea können die thermostatischen Expansionsventile durch eine einfache Überhitzungseinstellung beibehalten
werden.
« Wir hatten sehr gute Ergebnisse, die es uns erlaubten, die Kühlleistung mit nur geringen Änderungen an unseren Anlagen beizubehalten. Heute sind wir sogar in der Lage, die Größe unserer Kompressoren zu reduzieren und eine Energieeinsparung von etwa 30 bis 40 % für die gleichen Funktionen wie mit R-227ea zu erzielen» so Herr Bourguignon
Ein mehr als positives Feedback
Seit März 2020 bietet KUTHE allen Kunden dieses neue Kältemittel Solstice® N15 (R-515B) als Alternative zu R-227ea an, insbesondere innerhalb der Reihe EUROECO 6VA. R-515B macht jetzt 50 % des Verkaufs aus und wird für Umgebungstemperaturen über +60°C bevorzugt.
Sechs veraltete Maschinen, die mit R-227ea betrieben werden, wurden bereits durch neue Anlagen ersetzt, die mit R-515B betrieben werden, während etwa 15 neuere Maschinen einfach umgestellt wurden.
R-515B, das A1-Kältemittel als Ersatz für R-227ea :
→ Solstice® N15 ist für Kältemaschinen, Wärmepumpen oder Klimaanlagen in extremen Umgebungen (z.B. Stahlindustrie, Metallurgie usw.) bestimmt. Es ist ein azeotropes Gemisch ohne Gleitfähigkeit, das als nicht entflammbar (A1) klassifiziert ist.
→ Mit einem GWP von 293 gemäß IPCC4 bietet Solstice® N15 eine umweltfreundliche Alternative in Anwendungen, in denen die Langzeitlösung R-1234ze aufgrund von Entflammbarkeitskriterien nicht eingesetzt werden kann.
→ Die Kälteleistung von R-515B ist die gleiche wie die von R-1234ze und damit 65 % höher als die von R-227ea.
→ Die Lösung R-515B hat den Vorteil, dass sie aufgrund ihrer hohen kritischen Temperatur bei hohen Umgebungstemperaturen genutzt werden kann.
→ Systeme mit R-1234ze können von den Herstellern leicht für R-515B validiert werden, da die Konstruktion gleich ist.
« Wir sind heute sehr froh, eine alternative Lösung mit einem sehr niedrigen GWP gefunden zu haben, die es unseren Industrien ermöglicht, weiterhin mit einem Kältemittel zu arbeiten, das eine geringe Umweltbelastung hat. Dank der Zusammenarbeit mit Climalife waren wir in der Lage, schnell Kältemittelproben zu erhalten. Dies ermöglichte es uns, so schnell wie möglich eine Alternative zu testen und unseren Kunden anzubieten. ».
Abschließend: « Die seit Juli letzten Jahres installierten Klimaanlagen arbeiten sehr gut mit R-515B. Die Kunden sind sehr zufrieden, egal ob es sich um Neuanlagen oder Nachrüstungen handelt. Wir hören nichts mehr von den Maschinen, was für uns eine gute Nachricht ist.“ ». Mathieu Bourguignon, Direktor der Fertigungsabteilung bei KUTHE
KUTHE
- Geschaftsbereich : Hersteller & Installateur von Klimaanlagen /Großküchen /Kundendienst
- Standort : Metz, Frankreich
- Gegründet: 1963
- 65 Mitarbeiter
- Umsatz 2019 : 12 Mio €