Gemeinsames Entwicklungsprojekt für leistungsstarke Kältemaschinen mit R600a

Die gemeinsam entwickelte Lösung ist für den Einsatz des natürlichen Kältemittels R600a ausgelegt. Der nicht fluorierte Kohlenwasserstoff zeichnet sich durch günstige thermodynamische Eigenschaften und niedrige Betriebsdrücke aus. Zudem bietet er das Potenzial, die erforderliche Kältemittelfüllmenge zu reduzieren. Die Lösung verbindet die ölfreie Magnetlager-Verdichtertechnologie von Danfoss mit dem Anlagendesign, der intelligenten Vernetzung und dem integrierten Sicherheitskonzept von Engie Refrigeration.

Erster „Danfoss Turbocor“-Verdichter für R600a

Der „Turbocor TNS3852 ist der erste ölfreie Verdichter von Danfoss, der speziell für den Einsatz mit R600a entwickelt wurde. Nach ersten Labortests bei Danfoss wird der Verdichter nun gemeinsam mit Engie Refrigeration in einem eigens dafür entwickelten Kältemaschinen-Prototyp erprobt. Im Mittelpunkt der aktuellen Entwicklungsphase stehen die Leistungsfähigkeit des Verdichters, die Systemintegration und Regelung sowie die besonderen Sicherheitsanforderungen beim Einsatz von R600a.

Der „Turbocor TNS385“ ist der erste ölfreie Verdichter von Danfoss, der für den Einsatz mit R600a entwickelt wurde.
Bild: Danfoss

Die Zusammenarbeit bündelt die sich ergänzenden Kompetenzen beider Unternehmen. Danfoss entwickelt den Verdichter und bringt seine Expertise in der ölfreien Verdichtertechnologie und deren Anwendung in Kältemaschinen ein. Engie Refrigeration steuert sein Know-how in den Bereichen Kältemaschinendesign, Systemintegration, Prüfung und Qualifizierung bei. Durch die frühe Zusammenführung der Kompetenzen beider Unternehmen können Verdichter und Kältemaschine bereits vor der Markteinführung als Gesamtsystem erprobt und bewertet werden.

Der „TNS385“ basiert auf der bewährten ölfreien Magnetlager-Plattform „Danfoss Turbocor“ und wurde gezielt für den Betrieb mit R600a angepasst. Zu den Weiterentwicklungen zählen unter anderem das aerodynamische Design, die Dichtungstechnik, die Motorkühlung und die integrierte Leckageerkennung. Die Magnetlager-Technologie macht eine Ölschmierung der Verdichterwelle überflüssig.

Erste Entwicklungsdaten weisen unter definierten Bedingungen für die Komfortklimatisierung auf eine Nennkälteleistung von rund 385 kW hin. Die Leistungsdaten werden im Rahmen der weiteren Systemvalidierung noch überprüft. Der Schwerpunkt der Anwendung liegt auf der Komfortklimatisierung großer Gebäude.

Energieeffizienz als zentrales Entwicklungskriterium

Ein gemeinsames Entwicklungsprojekt von Danfoss und Engie Refrigeration verbindet den „Turbocor TNS385“ mit einem eigens dafür entwickelten Kältemaschinen-Prototypen von Engie Refrigeration.
Bild: Engie Refrigeration

Energieeffizienz ist ein zentrales Kriterium bei der Entwicklung des Prototyps. Dabei wird die Kältemaschine gezielt auf die Eigenschaften des fluorfreien Kältemittels R600a (Isobutan) und des ölfreien Verdichters abgestimmt. Ziel ist eine energieeffiziente Kältemaschine für die Komfortklimatisierung großer Gebäude. Im Rahmen der laufenden Prototypenerprobung wird untersucht, inwieweit dieses Ziel erreicht wird. Nach Abschluss der Validierung werden Danfoss und Engie Refrigeration die ermittelten Effizienzdaten veröffentlichen.

Da R600a als Kältemittel der Sicherheitsklasse A3 eingestuft ist, erfordert sein Einsatz besondere Sicherheitsvorkehrungen auf Systemebene. Sicherheitsanforderungen sind daher bereits in die Auslegung des Verdichters integriert. Auch Engie Refrigeration hat die Kältemaschine entsprechend konzipiert, sodass bei Bedarf automatisch Schutzmaßnahmen und sichere Abschaltsequenzen eingeleitet werden können.

Weiterentwicklung mit kontrollierter Markteinführung

Sowohl der „TNS385“ als auch die Kältemaschinenplattform von Engie Refrigeration befinden sich weiterhin in der Entwicklung. Danfoss plant, den „TNS385“ im Laufe des Jahres 2027 schrittweise und kontrolliert einzuführen, vorbehaltlich des erfolgreichen Abschlusses der noch ausstehenden Validierungs- und Qualifizierungsaktivitäten.

In der ersten Phase erfolgt eine enge Zusammenarbeit mit ausgewählten Kunden. Dabei sollen weitere Erkenntnisse zu den Anforderungen an Anwendung, Sicherheit und Systemintegration gewonnen werden, bevor eine breitere kommerzielle Verfügbarkeit geprüft wird. Auch die Kältemaschinenplattform von Engie Refrigeration befindet sich weiterhin in der Entwicklung. Zum jetzigen Zeitpunkt kann daher noch kein Termin für die kommerzielle Markteinführung der vollständigen Kältemaschinenserie genannt werden.