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Chiara Kratt

• Um die Ausmaße des Klimawandels und die Emission von Treibhausgasen zu verringern, wird ein Umschwung auf erneuerbare Energien angestrebt. Dazu zählt unter anderem der Wandel von Öl und Gasheizungen, hin zu Wärmepumpen. Aufgrund seiner guten Beurteilung hinsichtlich Nachhaltigkeit und Umweltbeeinflussung, findet Propan als Betriebsstoff jüngst eine zunehmende Beachtung. Da dieses ein brennbaresUm die Ausmaße des Klimawandels und die Emission von Treibhausgasen zu verringern, wird ein Umschwung auf erneuerbare Energien angestrebt. Dazu zählt unter anderem der Wandel von Öl und Gasheizungen, hin zu Wärmepumpen. Aufgrund seiner guten Beurteilung hinsichtlich Nachhaltigkeit und Umweltbeeinflussung, findet Propan als Betriebsstoff jüngst eine zunehmende Beachtung. Da dieses ein brennbares Kältemittel ist, müssen solche Wärmepumpen aus Sicherheitsgründen genauer untersucht werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es deshalb, den Fall von Propan-Leckagen in den Heizkreislauf einer Propan-Wärmepumpe unter verschiedenen Versuchsbedinungen zu untersuchen. Des weiteren wird untersucht, wie gut das Propan im Leckagefall von einem Gasabscheider abgeschieden werden kann, um das Risiko für den Endanwender zu minimieren. Um die Auswirkungen einer Propanleckage in den Heizkreis untersuchen zu können, werden unterschiedliche Messungen bei veränderbaren Parametern durchgeführt. Es wird untersucht, wie sich das Propan bei unterschiedlichen Leckagemassenströme Propan, unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten des Wassers und unterschiedlichen Temperaturen im Heizkreis verhält. Außerdem wird der Gasabscheider evaluiert, um zu untersuchen, unter welchen Bedienungen das meiste Propan abgeschieden werden kann. Die Auswertung der Messungen zeigen, dass lediglich der Leckagemassenstrom an Propan einen Einfluss auf die Menge des abgeschiedenen Propans und die dafür benötigte Zeit hat. Umso größer die Propanleckage in dem Fall ist, umso mehr Propan wird dementsprechend in kürzerer Zeit abgeschieden. Durch die Variation des Volumenstrom des Wassers verändert sich der Druck im Heizkreis und steigt bei zunehmendem Volumenstrom an. Ab einem bestimmten Druck kann nun auch Propan über ein eingebautes Sicherheitsventil und nicht nur über den Gasabscheider entweichen. Die Temperatur des Heizkreises hat keinen Einfluss auf die Messungen. Des weiteren zeigen die Messungen, dass der Gasabscheider einen Großteil des Propans abscheidet. Die Messungen zeigen außerdem, dass durch eine niedrigere Strömungsgeschwindigkeit des Wassers mehr Propan über den Gasabscheider abgeschieden werden kann. Sicherheitstechnisch ist bei einer Propan-Wärmepumpe zu Empfehlen, dass im Fall einer Propan-Leckage das abgeschiedene Propan nach dem Gasabscheider direkt nach draußen zu leiten. Eine weitere Möglichkeit wäre es, den Gasabscheider draußen aufzustellen und das Heizwasser erst nach dem Abscheider in das Gebäude zu leiten.…
• In order to reduce the extent of climate change and the emission of greenhouse gases, a shift to renewable energies is being sought. This includes, among other things, the shift from oil and gas heating to heat pumps. Due to its good rating in terms of sustainability and environmental impact, propane as a fuel has recently received increasing attention. As it is a flammable refrigerant, such heatIn order to reduce the extent of climate change and the emission of greenhouse gases, a shift to renewable energies is being sought. This includes, among other things, the shift from oil and gas heating to heat pumps. Due to its good rating in terms of sustainability and environmental impact, propane as a fuel has recently received increasing attention. As it is a flammable refrigerant, such heat pumps need to be investigated more closely for safety reasons. The aim of the present work is therefore to investigate the case of propane leakage into the heating circuit of a propane heat pump under various experimental conditions. Furthermore, it is investigated how well the propane can be separated by a gas separator in case of leakage in order to minimize the risk for the end user. In order to be able to investigate the effects of a propane leakage into the heating circuit, different measurements are carried out with variable parameters. The behavior of propane at different leakage mass flow rates of propane, different flow rates of water and different temperatures in the heating circuit will be investigated. In addition, the gas separator is evaluated in order to investigate under which conditions the most propane can be separated. The evaluation of the measurements show that only the leakage mass flow of propane has an influence on the amount of propane separated and the time required for this. The greater the propane leakage in the case, the more propane is accordingly separated in a shorter time. By varying the volume flow of the water, the pressure in the heating circuit changes and increases as the volume flow increases. Above a certain pressure, propane can now also escape via a built-in safety valve and not just via the gas separator. The temperature of the heating circuit has no influence on the measurements. Furthermore, the measurements show that the gas separator separates a large part of the propane. The measurements also show that a lower flow velocity of the water allows more propane to be separated via the gas separator. From a safety standpoint, it is recommended for a propane heat pump that in the event of a propane leak, the separated propane be piped directly outside after the gas separator. Another option would be to install the gas separator outside and to pipe the heating water into the building only after the separator.…