R134a ist ein Hochdruckkältemittel. Die Erstarrungstemperatur von -117°C liegt weit unter den Betriebstemperaturen. Die kritische Temperatur und der kritische Druck liegen oberhalb der Betriebsbedingungen. Nachteilig ist die geringe volumetrische Kälteleistung. Andererseits ist die Leistungsziffer bei Kolben- und Scrollverdichtern nur unwesentlich geringer und bei Schrauben sogar besser als mit R22.

Gewichtige Gründe für die vorteilhafte Charakterisitik von Schrauben mit R134a sind die niedrige Druckdifferenz und das günstige thermische Verhalten.

R134a hat sich als thermisch ausreichend stabile Verbindung erwiesen. Wasser, Metallabrieb, Metalloxide und andere Verunreinigungen können die Stabilität durch direkte Reaktionen oder katalytische Wirkung herabsetzen.

Der Nachweis von Undichtigkeiten erfolgt über speziell für R134a entwickelte Leak-Detektoren. Die bei der Lecksuche übliche Erhöhung des Systemdruckes darf nur mit getrocknetem Stickstoff, aber keinesfalls mit Pressluft, erfolgen. R134a ist bei normalen Bedingungen nicht explosiv und praktisch nicht brennbar.

R134a ist sowohl mit herkömmlichen Mineralölen als auch mit Schmiermitteln auf Alkylbenzolbasis unmischbar. Als gut mischbar haben sich synthetische Öle wie Polyglykole oder bestimmte Esteröle erwiesen.

R134a hat keine spezifische Wirkung auf den menschlichen Organismus. Bei starker Anreicherung in der Atemluft treten ab ca. 20Vol% Atembeschwerden durch Sauerstoffmangel auf. R134a-Dämpfe sind schwerer als Luft, so dass in Bodennähe höhere Konzentrationen auftreten können. Eine Raumluftabsaugung in Bodennähe ist angebracht.

R134a ist so gut wie gruchlos und damit als paniksicheres Kältemittel auch für Räume mit hohem Publikumsverkehr geeignet.

Bei Kontakt mit Flammen und heißen Flächen entstehen giftige Spaltprodukte, u.a. gasförmiger HF, der durch seinen stechenden Eigengeruch vor Erreichen gefährlicher Konzentrationen warnt.

Die thermischen Eigenschaften von R407C werden durch die beteiligten Komponenten bestimmt. Die Siedetemperatur von -44°C bedingt, dass die Dampfdrücke etwas höher liegen als bei R22.

Die volumetrische Kälteleistung ist der von R22 sehr ähnlich. Messungen zeigen bei Verdrängerverdichtern auch ähnliche Liefer- und Gütegrade wie bei R22, wodurch aber bei höheren Verflüssigungstemperaturen tendenziell schlechtere Leistungszahlen resultieren.

Der Temperaturgleit liegt mit 7,4K relativ hoch. Bei Wärmepumpenanwendungen dürfte er sich bei konsequenter Anwendung der Temperaturgleiteffektes positiv auswirken.

Das Druckverhältnis liegt höher als bei R22. Die Verdichtungsendtemperatur ist um ca. 6-8K niedriger als bei R22.
Die Erstarrungstemperatur liegt unter -100°C und damit ausreichend niedrig. Die Lage der kritischen Temperatur erlaubt den Einsatz luftgekühlter Verflüssiger. Der kritische Druck von 46bar liegt vergleichsweise hoch.

Die thermische Stabilität der Gemisch-Komponenten ist grundsätzlich höher im Vergleich zu chorhaltigen Kältemitteln. Wegen des Wasserstoffatoms im Molekül ergeben sich andere Lösungseigenschaften im Vergleich zu den FCKW, insbesondere in bezug auf die Löslichkeit von Wasser.

Wasser, Metallabrieb, Metalloxide und andere Verunreinigungen können die Stabilität durch direkte Reaktionen oder katalytische Wirkung herabsetzen. Zu hohe Feuchtigkeitsgehalte im Kältemittelkreislauf können zur Hydrolyse und damit zur Korrosion an Metallen sowie zur Beeinträchtigung der Eigenschaften organischer Isolier-und Dichtungsstoffe führen.

Der Nachweis von Undichtigkeiten erfolt über speziell für chlorfreie Substanzen entwickelte Leak-Detektoren. Die bei der Lecksuche übliche Erhöhung des Systemdruckes darf nur mit getrocknetem Stickstoff, aber keinesfalls mit Pressluft, erfolgen.

Die Gemischkomponente R32 ist brennbar. R407C dagegen bildet mit Luft unter normalen Bedingungen keine zündfähigen Gemische.

R407C ist mit Mineralölen oder Schmierölen auf Alkylbenzolbasis nicht mischbar. Als gut mischbar haben sich dagegen synthetische Öle auf Esterbasis erwiesen. Allerdings muss auch hier auf einen Feuchtigkeitsgehalt <100mg/kg Schmiermittel geachtet werden.

Bei den vorgesehenen Verdampfungstemperaturen kann mit vollständiger Mischbarkeit gerechnet werden. Im Bereich höherer Temperaturen, wie sie z.B. im Verdichter auftreten können, kann es jedoch zu Entmischungen kommen.

R407C hat keine spezifische Wirkung auf den menschlichen Organismus. Bei starker Anreicherung in der Atemluft treten ab ca. 20Vol% Atembeschwerden durch Sauerstoffmangel auf. R407C-Dämpfe sind schwerer als Luft, so dass in Bodennähe höhere Konzentrationen auftreten können. Eine Raumluftabsaugung in Bodennähe ist angebracht.

Bei Kontakt mit Flammen und heißen Flächen entstehen giftige Spaltprodukte, u.a. gasförmiger HF, der durch seinen stechenden Eigengeruch vor Erreichen gefährlicher Konzentrationen warnt.

Der Temperatur-Gleit von ca. 0,7K ist als niedrig anzusehen. Nennenswerte Konzentrationsverschiebungen des Gemisches im Kältemittelkreislauf sind daher nicht zu erwarten. Die Gemische werden dort als Alternative in Erwägung gezogen und auch bereits eingesetzt, wo der Temperaturgleit problematisch ist und R134a aus anderen Erwägungen ausscheidet.

Trotz ähnlicher Leistung weichen die Stoffeigenschaften stark von R22 ab - dies betrifft Massenstrom, Dampfdichte, Verdampfungs- und Überhitzungenthalpie, kritische Temperatur sowie Druckgastemperatur. Auf Grund der Enthalpie-Verhältnisse profitieren auch diese Kältemittel in der Wirtschaftlichkeit von hoher nutzbarer Sauggasüberhitzung

Diese Charakteristik ist relativ optimal bei Normalkühlung und speziell bei niedrigen Verdampfungstemperaturen, aber nachteilig bei Klimaanwendung und höherer Verflüssigungstemperatur. Bereits bei theoretischer Betrachtung zeigt sich ein um ca. 14% höherer spezifischer Leistungbedarf gegenüber R22, der durch zusätzliche Druckverluste im Verdichter - infolge höherer Dampfdichte - in der realen Anwendung noch ungünstiger ausfallen kann.

Bedingt durch diesen Sachverhalt sind R404A und R507 für die Klimaanwendung als weniger geeignet einzustufen, wobei andererseits die Voraussetzungen für Normal- und Tiefkühlung sehr günstig sind.

Das Druckverhältnis liegt etwas höher als bei R502 und etwas niedriger als bei R22. Die volumetrische Kälteleistung sinkt mit fallender Verdampfungstemperatur unter die von R502. Bei -40°C beträgt der Unterschied 7%. Die Verdichtungsendtemperatur ist um ca. 4-6K niedriger als bei R502.

Die Erstarrungstemperatur liegt unter -100°C und damit ausreichend niedrig. Die Lage der kritischen Temperatur von 72°C erlaubt den Einsatz luftgekühlter Verflüssiger. Der kritische Druck von 37bar liegt vergleichsweise niedrig.

Die thermische Stabilität der Gemisch-Komponenten ist grundsätzlich höher im Vergleich zu chorhaltigen Kältemitteln. Wegen des Wasserstoffatoms im Molekül ergeben sich andere Lösungseigenschaften im Vergleich zu den FCKW, insbesondere i n bezug auf die Löslichkeit von Wasser.

Wasser, Metallabrieb, Metalloxide und andere Verunreinigungen können die Stabilität durch direkte Reaktionen oder katalytische Wirkung herabsetzen. Zu hohe Feuchtigkeitsgehalte im Kältemittelkreislauf können zur Hydrolyse und damit zur Korrosion an Metallen sowie zur Beeinträchtigung der Eigenschaften organischer Isolier-und Dichtungsstoffe führen.

Der Nachweis von Undichtigkeiten erfolt über speziell für chlorfreie Substanzen entwickelte Leak-Detektoren. Die bei der Lecksuche übliche Erhöhung des Systemdruckes darf nur mit getrocknetem Stickstoff, aber keinesfalls mit Pressluft, erfolgen.

Die Gemischkomponente R143a ist brennbar. R404A dagegen bildet mit Luft unter normalen Bedingungen keine zündfähigen Gemische.

R404A ist mit Mineralölen oder Schmierölen auf Alkylbenzolbasis nicht mischbar. Als gut mischbar haben sich dagegen synthetische Öle auf Esterbasis erwiesen. Allerdings muss auch hier auf einen Feuchtigkeitsgehalt <100mg/kg im Schmiermittel geachtet werden.

Bei den vorgesehenen Verdampfungstemperaturen kann mit vollständiger Mischbarkeit gerechnet werden. Im Bereich höherer Temperaturen, wie sie z.B. im Verdichter auftreten können, kann es jedoch zu Entmischungen kommen.

R404A hat keine spezifische Wirkung auf den menschlichen Organismus. Bei starker Anreicherung in der Atemluft treten ab ca. 20Vol% Atembeschwerden durch Sauerstoffmangel auf. R404A-Dämpfe sind schwerer als Luft, so dass in Bodennähe höhere Konzentrationen auftreten können. Eine Raumluftabsaugung in Bodennähe ist angebracht.

Bei Kontakt mit Flammen und heißen Flächen entstehen giftige Spaltprodukte, u.a. gasförmiger HF, die durch ihren Eigengeruch vor Erreichen gefährlicher Konzentrationen warnen.

Damit können Verdichter mit entsprechend reduziertem Fördervolumen eingesetzt werden, die jedoch an die höheren Drücke, Massenströme und Dampfdichten angepaßt werden müssen.

Bei Klima- und Normalkühlung liegt die Kälteleistung von R290 etwa 10 bis 12% unterhalb, die von R1270 um eine ähnliche Größenordnung oberhalb der von R22. Selbst die Drucklage von R1270 ist nur unwesentlich höher, in jedem Fall aber noch mit bisher üblichen Verdichterkonstruktionen beherrschbar.

Trotz ähnlicher Leistungswerte wie R22, sind Massenstrom, Dampfdichte und Druckgastemperatur deutlich geringer. Die erstgenannten Eigenschaften wirken sich günstig auf das Gütegradverhalten bei höheren Verdampfungstemperaturen aus und bewirken sogar bessere Leistungszahlen als mit R22.

Wegen hoher Kältemittellöslichkeit im Öl, aber auch aus Sicht der Überhitzungsenthalpie, ist der Betrieb bei höherer Sauggastemperatur vorteilhaft.

Im Prinzip sind bestehende Verdichterkonstruktionen geeignet, sofern die sicherheitsrelevanten Kriterien einzuhalten sind. Anpassungen der Arbeitsventile bei Hubkolbenverdichtern wären jedoch vorteilhaft und mit vertretbarem Aufwand auch realisierbar.

Bei Schraubenverdichtern ergeben sich durch den hochdruckseitig angeordneten Ölvorrat-wegen der hohen Löslichkeit-besondere Anforderungen, wodurch die Anwendung erschwert ist. Zufriedenstellende konzeptionelle Lösungen sind zumindest für halbhermetische Verdichter relativ aufwendig, da wegen der niedrigen elektrischen Durchschlagfestigkeit keine geringlöslichen PAG-Öle eingesetzt werden sollten.