Kältemittel: Daten, Diagramme und Mehr!

[godmod]

Übersicht:

• Links zu Tabellen mit physikalischen Werten und Stoffwerten
  
• Kurzübersicht über einige Kältemittel mit Verdampfungstemperatur (1bar) und Kritischer Temperatur
  
• Liste der Kältemittel, kategorisiert
  
• Liste der Kältemittel mit Dampfdruckkurve (pT) und Druck-Enthalpie-Diagramm (ph[log])
  

Physikalische Werten und Stoffwerte

*Links fehlen leider im Moment, wird nachgereicht*


Kurzübersicht

Kältemittel (R-Nummer) -     Siedepunkt -     Kritische T.    Polarität*

n-Butan (R600)               -  0.5°C         152.0°C          ?
iso-Butan (R600a)            - 12.0°C         135.0°C          ?
Tetrafluorethan (R134a)      - 26.6°C         100.9°C          Q
Dichlordifluormethan (R12)   - 29.2°C         385.0°C          D
Chlordifluormethan (R22)     - 40.6°C          96.0°C          D
Propan (R290)                - 42.0°C          96.6°C          ?
R502                         - 45.4°C          
R404a                        - 46.5°C          72.0°C        
R407c                        - 47.0°C          86.0°C        
R507a                        - 47.1°C          70.9°C        
Propen (Propylen, R1270)     - 47.7°C          91.0°C          Q
Pentafluorethan (R125)       - 48.1°C          66.3°C          D
R402a                        - 49.2°C          75.5°C        
Difluormethan (R32)          - 51.7°C          78.1°C          D
Bromtrifluormathan (R13B1)   - 58.0°C          67.0°C          D
Kohlenstoffdioxid (R744)     - 78.5°C (subl.)  31.0°C          Q
Trifluormethan (R23)         - 82.1°C          25.6°C          D
Ethan (R170)                 - 88.7°C          32.2°C          Q
Ethen (Ethylen, R1150)       -103.8°C           9.5°C          Q
Xenon                        -108.0°C          16.5°C          u
Tetrafluormethan (R14)       -128.0°C        - 45.5°C          ?
Krypton                      -153.2°C        - 63.8°C          u
Methan (R50)                 -161.6°C        - 82.7°C          u
Argon                        -185.9°C        -123.0°C          u
Stickstoff                   -195.9°C        -147.0°C          Q
Neon                         -246.1°C        -228.8°C          u

*Polarität: u=unpolar, D=dipolar, Q=quadrupolar

Polarität
Unpolar
Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe), Methan (CH4)

Dipolar
Kohlenmonoxid (CO), R11 (CFCl3), R12 (CF2Cl2), R13 (CF3Cl), R13B1 (CBrF3), R22 (CHF2Cl), R23 (CHF3), R32 (CH2F2), R41 (CH3F), R123 (CHCl2-CF3), R124 (CHFCl-CF3), R125 (CHF2-CF3), R134a (CH2F-CF3), R141b (CH3-CFCl2), R142b (CH3-CF2Cl), R143a (CH3-CF3), R152a (CH3-CHF2), CH3Cl, CH3Br, CH3I, CH2Cl2, CH2Br2, CH2I2, CH2BrCl, CHCl3, CHBr3 CHFCl2 CBr2F2, CBrClF2, CBrCl3, CH2F-CH3, CHCl2-CH3, CHCl2-CH2Cl, CCl3-CH3, CH2Cl-CCl3, CH2Br-CH3, CHBr2-CH3, CH2F-CCl3, CHClBr-CF3, CCl3-CF2Cl, CHF=CH2, CF2=CH2, CHCl=CH2, CHCl=CF2, CFCl=CF2, CFBr=CF2

Quadrupolar
Fluor (F2), Chlor (Cl2), Brom (Br2), Iod (I2), Stickstoff (N2), Sauerstoff (O2), Kohlendioxid (CO2), Kohlendisulfid (CS2), Ethan (C2H6), Ethen (C2H4), Ethin (C2H2), Perfluorethan (CF3-CF3), Perfluorethen (CF2=CF2), Perchlorethen (CCl2=CCl2), Propadien (CH2=CH=CH2), Propin (CH3-C=CH), Propen (CH3-CH=CH2), R113 (CFCl2-CF2Cl), R114 (CF2Cl-CF2Cl), R115 (CF3-CF2Cl), R134 (CHF2-CHF2), CH2Br2, CH2Br-CH2Br, CFCl2-CF2Cl, CBrF2-CBrF2, CHCl=CCl2

Liste der Kältemittel, kategorisiert

Methan-Derivate
---------------
    * R10 Tetrachlormethan
    * R11 Trichlorfluormethan
    * R12 Dichlordifluormethan
    * R12B1 Bromchlordifluormethan
    * R12B2 Dibromchlordifluormethan
    * R13 Chlortrifluormethan
    * R13B1 Bromtrifluormethan
    * R14 Tetrafluormethan
    * R20 Trichlormethan (chlorform)
    * R21 Dichlorfluormethan
    * R22 Chlordifluormethan
    * R22B1 Bromdifluormethan
    * R23 Trifluormethan
    * R30 Dichlormethan
    * R31 Chlorfluormethan
    * R32 Diflurmethan
    * R40 Chlormethan
    * R41 Fluormethan
    * R50 Methan


Ethan-Derivate
--------------
    * R110 Hexachlorethan
    * R111 Pentachlorfluorethan
    * R112 1,1,2,2-Tetrachlor-1,2-Difluorethan
    * R112a 1,1,1,2-Tetrachlor-2,2-Difluorethan
    * R113 1,1,2-Trichlor-1,2,2-Trifluorethan
    * R113a 1,1,1-Trichlor-2,2,2-Trifluorethan
    * R114 1,2-Dichlor-1,1,2,2-Tetrafluorethan
    * R114a 1,2-Dichlor-1,2,2,2-Tetrafluorethan
    * R114B2 1,2-Dibrom-1,1,2,2-Tetrafluorethan
    * R115 Chlorpentafluorethan
    * R116 Hexafluorethan
    * R120 Pentachlorethan
    * R123 2,2-Dichlor-1,1,1-Trifluorethan
    * R123a 1,2-Dichlorr-1,1,2-Trifluorethan
    * R124 2-Chlor-1,1,1,2-Tetrafluorethan
    * R124a 1-Chlor-1,1,2,2-Tetrafluorethan
    * R125 Pentafluorethan
    * R133a 2-Chlorr-1,1,1-Trifluorethan
    * R134a 1,1,1,2-Tetrafluorethan
    * R140a 1,1,1-Trichlorethan
    * R141b 1,1-Chlor--fluorethan
    * R142b 1-Chlor-1,1-difluorethan
    * R143a 1,1,1-Trifluorethan
    * R150a 1,1-Dichlorethan
    * R152a 1,1-Difluorethan
    * R160 Chlorethan
    * R170 Ethan


Propan-Derivate
---------------
    * R216ca 1,3-dichlor-1,1,2,2,3,3-Hexafluorpropan
    * R218 Octafluorpropan
    * R245cb 1,1,1,2,2-Pentafluorpropan
    * R290 Propan


Zyklische organische Verbindungen
---------------------------------
    * C316 1,2-Dichlor-1,2,3,3,4,4-Hexafluorcuclobutan
    * C317 Chlorheptafluorcyclobutan
    * C318 Octafluorcyclobutane


Zeotrope Mischungen
-------------------
Die Eigenschaften zeotroper Mischungen unterscheiden sich von denen herkömmlicher
(purer) Kältemittel. Zeotrope Mischungen verändern ihren Zusammensetzung mit dem
Siede- oder Kondensationsprozess. Die einzelnen Komponenten wechseln unterschiedlich
schnell in den anderen Phasenzustand. (%-Angaben als Masseprozent)

    * R400 R12+R114 (?)
    * R401A R22+R152a+R124 (53%+13%+34%)
    * R401B R22+R152a+R124 (61%+11%+28%)
    * R401C R22+R152a+R124 (33%+15%+52%)
    * R402A R125+R290+R22 (30%+2%+38%)
    * R402B R125+R290+R22 (38%+2%+60%)
    * R403A R290+R22+R218 (5%+75%+20%)
    * R403B R290+R22+R218 (5%+56%+39%)
    * R404A R125+R143a+R134a (44%+52%+4%)
    * R405A R22+R152a+R142b+C318 (45%+7%+5.5%+42.5%)
    * R406A R22+R600a+R142b (55%+4%+41%)
    * R407A R32+R125+R134a (20%+40%+40%)
    * R407B R32+R125+R134a (10%+70%+20%)
    * R407C R32+R125+R134a (23%+25%+52%)
    * R407D R32+R125+R134a (15%+15%+70%)
    * R408A R125+R143a+R22 (7%+46%+47%)
    * R409A R22+R124+R142b (60%+25%+10%)
    * R409B R22+R124+R142b (65%+25%+10%)
    * R410A R32+R125 (50%+50%)
    * R410B R32+R125 (45%+55%)
    * R411A R1270+R22+R152a (1.5%+87.5%+11.0%)
    * R411B R1270+R22+152a (3%+94%+3%)
    * R412A R22+R218+R142b (70%+5%+25%)

Eine Änderung der Zusammensetzung eines Gemisches wirkt sich auch auf die Lage
des Siedepunktes aus.


Azeotrope Mischungen
--------------------
Azeotrope Mischungen verhalten sich wie einzelne, pure Stoffe obwohl sie Mischungen sind.
Pure Kältemittel und azeotrope Mischungen von Kältemitteln haben dieselben Siede- und
Kondensationspunkte (kein Glide). (%-Angaben als Masseprozent)

    * R500 R12+R152a (73.8%+26.2%)
    * R501 R22+R12 (75.0%+25.0%)
    * R502 R22+R115 (48.8%+51.2%)
    * R503 R23+R13 (40.1%+59.9%)
    * R504 R32+R115 (48.2%+51.8%)
    * R505 R12+R31 (78.0%+22.0%)
    * R506 R31+R114 (55.1%+44.9%)
    * R507A R125+R143a (50%+50%)
    * R508A R23+R116 (39%+61%)
    * R508B R23+R116 (46%+54%)
    * R509A R22+R218 (44%+56%)


Kohlenwasserstoffe
------------------
    * R600 Butane
    * R600a 2-Methylpropan (Isobutan)


Sauerstoff Verbidungen
----------------------
    * R610 Ethylether
    * R611 Methylformat


Schwefel Verbindungen
---------------------
    * R620 Für künftige Zuweisung reserviert


Stickstoff Verbidungen
----------------------
    * R630 Methylamin
    * R631 Ethylamin


Anorganische Verbindungen
-------------------------
    * R702 Wasserstoff (H2)
    * R704 Helium (He)
    * R717 Ammoniak (NH4)
    * R718 Wasser (H2O)
    * R720 Neon (Ne)
    * R728 Stickstoff (N2)
    * R732 Sauerstoff (O2)
    * R740 Argon (Ar)
    * R744 Kohlendioxid (CO2)
    * R744A Stickstoffoxid (NO)
    * R764 Schwefeldioxid (SO2)


Ungesättigte organsiche Verbindungen
------------------------------------
    * R1112a 1,1-Dichlor-2,2-Difluorethan
    * R1113 1-Chlor-1,2,2-Trifluorethan
    * R1114 Tetrafluorethen
    * R1120 Trichlorethen
    * R1130 1,2-Dichlorethen (trans)
    * R1132a 1,1-Difluorethen (vinylidene fluoride)
    * R1140 1-Chlorethen (VinylchlorID)
    * R1141 1-Fluorethen (Vinylfluorid)
    * R1150 Ethen (Ethylen)
    * R1270 Propen (Propylen)

Liste der Kältemittel mit Dampfdruckkurve (pT) und Druck-Enthalpie-Diagramm (ph[log])

R14 - Tetrafluormethan - CF4





R22 - Chlordifluormethan - CHClF2





R23 - Trifluormethan - CHF3





R50 - Methan - CH4





R134a - Tetrafluorethan - C2H2F4





R170 - Ethan - C2H6





R290 - Propan - C3H8





R402a - R125+R290+R22 (30%+2%+38%) (zeotrop)





R404a - R125+R143a+R134a (44%+52%+4%) (zeotrop)





R407c - R32R+125R+134a (23%+25%+52%) (zeotrop)





R410a - R32+R125 (50%+50%) (zeotrop)





R507a - R125+R143a (50%/50%) (azeotrop)





R600 - Butan - C4H10





R600a - Isobutan - C4H10





R740 - Argon - Ar





R744 - Kohlendioxid - CO2





R1150 - Ethen - C2H4





R1270 - Propen - C3H6






Sonstige Gase:

Ne (Neon)


Xe (Xenon)


Kr (Krypton)






Stoffeigenschaften (der vollständigkeit halber):




Quellen:

[ice-man]

Ethan kannst du in der ersten Stufe nicht verwenden, ist ein Kältemittel für die zweite Stufe. Wird auch teilweise eingesetzt, auf xs.org gabs glaube ich mal eine Kaskade mit Ethan. Vorteil ist, dass man nicht so tiefe Verflüssigungstemperaturen wie bei Ethylen benötigt, da reichen schon ca. -20° am Wärmetauscher aus.
Wäre auch irgendwie unsinnig dann in der zweiten Stufe Ethylen zu verwenden, da kannst du ja gleich R14 nehmen (wenn das mit dem Ethan in der ersten Stufe möglich wäre).

[godmod]

ja wäre es, weiß ich. das R14 ist aber so extrem teuer...

ideal wäre doch ein KM mit siedepunkt in der nähe von -60°C und in der zweiten stufe dann ein km mit siedepunkt bei -115°C

hier für ich auch noch die flaschenanschlüsse ein, vielleicht ist das auch ganz nützlich:

(meine abmessungen sind die in der norm):

Sauerstoff techn. R3/4
Acetylen Spannbügel
Argon W21,80x1/14
Kohlendioxid W21,80x1/14
Helium W21,80x1/14
Argon/CO2 Gemisch W21,80x1/14
Xenon, Krypton, Neon W21,80x1/14
Stickstoff W24,32x1/14
Wasserstoff W21,80x1/14-LH
Druckluft R5/8 Innengewinde

R: Whitworth-Rohrgewinde (Kegeliges Aussengewinde, Nenndurchmesser in Zoll)
W: Whitworth-Gewinde (Nenndurchmesser in mm x Steigung in Zoll)
LH: Linksgewinde

Vielleicht findet sich unter DIN 477-1 was im netz.

[link=http://www.extremecooling.net/index/e107_files/public/1163970224_126_FT13600_farbkennzeichnung_von_flasc hen.pdf]PDF zur Kennzeichnung[/link]

[wirehead]

propen (r1270) wär ideal für unsere zwecke, läuft mit jedem öl, siedepunkt bei -47,3C° nidrige verflüssigungsdrücke, sehr hohe volumetriche kälteleistung...

[UnRockStar]

wie sieht es mit R410 aus?

[ice-man]

R14 bestell ich am Montag, 1,2kg für ca. 160€. Der Kilo-preis ist zwar höher als bei dem Angebot von Messer, aber 6kg sind einfach zu teuer. Außer irgendwer hat eine geeignete Flasche (Tetrafluormethan hat glaub ich das gleiche Gewinde wie Argon) und hat Interesse an 3kg R14.

[ice-man]

wie sieht es mit R410 aus?

Hatte noch keine Zeit die Rotary-Anlage weiter zu testen, aber R410 ist halt schon kritisch bzgl. Druck bei der Verflüssigung.

[wirehead]

aus meiner sicht nicht soo toll, für die 5K weniger die es bringt hat es wesentlich höhere drucklage und erfordert spezielle verdichter die druck und temp aushalten.
Und das bei so kleinen verdampfungsdrücken vieleicht auch nicht lange...

[wirehead]

wo bestellst das r14 jetzt?

[godmod]

HD druck und verflüssigungstemp ist bei R410 sehr hoch...

Propylen (is glaub ich eh Propen) hab ich mir auch gedacht dass das gut ist...
ich schau mal wie viel das kostet...
eventuell könnte hier eine liste entstehen (ich editier dann immer den ersten post und trag alles in die liste ein) wo alle km die geeignet sind eingetragen sind, mit siedepunkt und kritischer temp

[ice-man]

Propen scheint wirklich ideal zu sein, ist auch nicht wirklich teuer. Ca. 150€ für 11kg Propen 2.5.

[wirehead]

wo gibts das für den preis?

[ice-man]

wo bestellst das r14 jetzt?

Das Angebot mit den 1,2kg hab ich bei Linde bekommen. 6kg würden dort 480€ kosten, also um ca. 30€ teurer als bei Messer. Wie gesagt wenn irgendwer Interesse an ca. 3kg R14 hat bei mir melden, da könnten wir Geld sparen.

[ice-man]

wo gibts das für den preis?

Messer Austria

[godmod]

so, hab ein paar diagramme reingegeben und die temps rausgesucht, ich hoffe das hilft.
ich denke ich werde mir propylen zulegen, das sieht aus als wäre es ein wahrer konkurent für r507a! druckmäßig sieht es auch gut aus!

edit: tnx fürs verschieben!

[ice-man]

Danke für die Mühe, könnte man eigentlich sticky machen?

[godmod]

ja! danke. ich denke da kann man sich ganz gut orientieren

was denkst du, wie ist propen im vergleich zu R507a?
preislich würde sich das doch lohnen das zu kaufen, wenns mit R507a mithalten kann, oder?

[Moc]

Ethan+R410a-Verdichter=möglich?

[godmod]

in einer stufe? was hast du genau vor?

ich denke das würde ein druckproblem geben, aber kann man nicht sowas wie Propen und Ethan mischen?

[Omera1]

Hai, so jungs weil wir gerade bei Tiefen temps sind hab ich am was gegoogeld:



Ein LN2 Verflüssiger ! Jetz frag ich mich ob man soetwas irgenwie selber baun könnte , sieht ja eigentlcih ganz simpel aus, und das dann so umbaun das man dann ne kühlung hat ? oder gäbe es da noch andere möglichkeiten ?

(ich hoffe ich spawm hier net doof rum)

mfg

[godmod]

is aber ned einfach. das is ja nur ein sinnbild! schau bitte erst mal wie eine verflüssigungseinheit arbeitet (dann wirst du wissen ob wir sowas bauen können)

[wirehead]

aleine der kompressor, der brauch über 200bar druck, geeignete polymerfilm separatoren sind auch sau teuer und sind zudem verschleißteile. Also eher als sinnbild gedacht :-)
Wobei ein seperator interrressant wär zur deckung des Sauerstoffbedarfs beim löten, gibts bei ebay manschmal recht günstig aber meistens defekt oder ohne angabe wieviel sauerstoff noch in dem zeug ist das da rauskommt.

[godmod]

5l / h meistens.
B²T now!

[wirehead]

Wenn die dinger neu sind sind di super fürs löten nur die gebrauchten sind meistens so verschlissen das mehr normale luft als sauerstoff rauskommt.

[Pornojoy]

@godmod

co2 hat kein siedepunkt von -78,5, sondern einen sublimationspunkt von -78,5.
der schmelz/erstarrungspunkt liegt schon bei -56,6 @ 5,2 bar.

@
omera1
alles von der vereinfachten schematik ist uninteressant für eine refrigeratoreinheit, ausser die verflüssigungseinheit und dafür gibt es einige verfahren. nicht nur das linde verfahren mit 200 bar verdichter, sondern auch interessantere mit normalen schraubenverdichter usw.

km-listen:

[link=http://www.cryotiger.com/Liste.pdf]liste1[/link]
[link=http://www.cryotiger.com/Liste.xls]rein gase[/link]