Thermodynamische Eigenschaften der alternativen Kältemittel R 32, R 125 und R 143a

Die genaue Kenntnis der thermodynamischen Eigenschaften von Ersatzstoffen für FCKW und H-FCKW ist entscheidend für die Auslegung kältetechnischer Prozesse. In dieser Arbeit wurden die H-FKW Difluormethan (R 32), Pentafluorethan (R 125) und 1,1,1-Trifluorethan (R 143a) untersucht, die zusammen mit 1,2,2,2-Tetrafluorethan (R 134a) als Substitute für die chlorhaltigen Kältemittel R22 und R 502 dienen. Umfassende Messungen der thermodynamischen Eigenschaften dieser Stoffe im fluiden Zustand wurden mit vier Apparaturen durchgeführt. Eine neu entwickelte Gleichgewichtsapparatur ermöglichte die Bestimmung genauer Dampfdrücke im Temperaturbereich von 222 K bis 300 K. Ergänzende Messungen wurden bis zum kritischen Punkt mit einer bestehenden Apparatur vorgenommen. In einphasigen Zustandsgebieten kamen eine Biegeschwinger- und eine Burnettapparatur für isotherme (p, r, T)-Messungen zwischen 243 K und 433 K zum Einsatz, sowie Isochore Messungen für R 32 im gasförmigen Zustand zwischen 222 K und 333 K. Die Rückführung der Messsysteme auf internationale Standards und die Verwendung hochreiner Messfluide führten zu präzisen Ergebnissen. Die Korrektur der Adsorption in den Gasgebieten ermöglichte die exakte Bestimmung von (p, r, T)-Wertetripeln. Die entwickelten Zustandsgleichungen ermöglichen eine präzise Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften im Temperaturbereich zwischen dem Tripelpunkt und 433 K sowie im Druckbereich bis zu 80 MP