Vergleich über Komponentendaten
Grundsätzlich ist es möglich, z.B. über die Daten der Verdichter in der BITZER Software einen Kältemittelvergleich zu machen. Dazu müssen für die geplante Anwendung repräsentative Betriebsbedingungen ausgewählt werden. Dann kann mit verschiedenen Verdichtern oder den jeweils gleichen Verdichtern für diese Bedingungen ein Vergleich der Kälteleistung und der Effizienz über den COP gemacht werden. Dabei ist jedoch ebenfalls zu bedenken, was im Kapitel vorher zum Vergleich von Kältemitteln gesagt wurde. Die Festlegung der Betriebsbedingungen kann das Ergebnis maßgeblich beeinflussen.
Zusätzlich wird das Betriebsverhalten des Verdichters das Ergebnis beeinflussen. Es ist durchaus möglich, dass der Verdichter nicht ganz gleich gut zu den verschiedenen Kältemitteln des Vergleiches passt, insbesondere, wenn sie sich thermodynamisch deutlich unterscheiden. Beim Vergleich von Kältemitteln mit Hilfe von Verdichtern verschiedener Bauarten, wie Hubkolben-, Scroll-, Schrauben- und Turboverdichtern, kann ein unterschiedlich starkes Optimierungsniveau für den gewählten Punkt noch ausgeprägter sein.
Ein weiterer Einflussfaktor ist die Messunsicherheit der Daten. Die Daten können auch an physisch verschiedenen Verdichtern desselben Typs ermittelt worden sein, wenn sie zeitlich auseinander liegen. Jede Messung und damit auch der Vergleich hat Unsicherheiten im Bereich weniger Prozente.
Der Vergleich über Komponentendaten ist gut geeignet für Retrofit-Auslegungen. Er ist auch gut für die Betrachtung der praktischen Umsetzbarkeit der Ergebnisse vom theoretischen Vergleich über die Stoffdaten.
Beispieldaten
Beim Betrachten der theoretischen Werte für die Kälteleistungszahl COP bei Normalkühlung (unten dargestellt als schwarze Linie) fällt auf, dass die links aufgeführten Kältemittel leicht höhere Werte haben. Diese werden aber meist in der Tiefkühlung nicht eingesetzt. Deshalb sind keine Leistungsdaten des Verdichters (dargestellt als grüne Linie) aufgeführt. Die Leistungsdaten des Verdichters liegen niedriger als die theoretischen Daten. Der Quotient aus wirklichem Wert und theoretischem Wert ist der isentrope Gütegrad des Verdichters (dargestellt als grüne gestrichelte Linie). Dieser Gütegrad liegt hier recht stabil um 0,65 bis 0,68, was für Tiefkühlung ein vernünftiger Wert ist.
Die Leistungszahl COP des Verdichters variiert wenig mit den eingesetzten Kältemitteln. R407F liegt leicht niedriger, wahrscheinlich wegen der hohen Druckgastemperatur bei diesem Betriebspunkt, die den Verdichter im Zylinderbereich deutlich erwärmt. R1270 liegt ein wenig höher, was nicht dem theoretischen Wert entspricht, während R290 nicht den Vorteil des theoretischen Wertes in den Leistungsdaten zeigt. Die Unterschiede sind aber nicht groß und können durchaus von den die oben erwähnten Messunsicherheiten hervorgerufen sein.
Insgesamt wird mit den Messwerten ein sehr ähnliches Vergleichsergebnis erreicht wie bei den theoretischen Werten, soweit die Unsicherheit der Daten es erlaubt und die Auslegung des Verdichters zu den Kältemitteln passt. Das lässt auch darauf schließen, dass der theoretische Vergleich ein gutes und neutrales Werkzeug für Vergleiche ist, insbesondere wenn keine Verdichter verfügbar sind, die für alle Kandidaten gleich gut geeignet und ausgelegt sind.
Für die Verwirklichung der leichten Effizienzvorteile der links aufgeführten Kältemittel, wie R600a, braucht es einen Verdichter, der für Verdampfung, also Ansaugdruck im Unterdruck und für höhere Druckverhältnisse mit weniger Leistungsaufnahme des Motors optimiert ist. Für diese Kältemittel ist die Zielanwendung bei diesem Verdichter eher Normalkühlung oder noch höhere Verdampfungstemperaturen.