– Propan som kuldemedium er veldig godt egnet i anlegg med mindre og mellomstore ytelser

Dette sier dr.ing. Jørn Stene i Cowi AS.

– Propan har gode termofysikalske egenskaper, som gjør at man får en høy effektfaktor (COP). Det er et godt kuldemedium. Hvis du ser på varmeovergangsforhold, så har alle de naturlige mediene, CO2, ammoniakk og propan, bedre varmeoverføringsegenskaper enn HFK-mediene, sier Stene.

– Når det gjelder grunnleggende egenskaper, har propan samme type prosess som ammoniakk. Det vil si varmeopptak ved fordampning, og varmeavgivelse ved kondensasjon, sier Stene. – Dette i motsetning til det tredje miljøvennlige kuldemediet CO2, som har varmeavgivelse ved avkjøling av gass. CO₂ er veldig godt egnet i varmtvannsvarmepumper. Hvis mediet benyttes til oppvarming, må varmesystemet spesialutformes med seriekobling av varmelaster med avtagende temperaturkrav slik at en får lavest mulig returtemperatur.

Når man benytter propan som kuldemedium, er kompressorvolumet moderat. Det er en fordel fordi kompressoren er den mest kostbare komponenten i et varmepumpeanlegg.

– En annen viktig fordel med propan er at trykkgasstemperaturen er lav. Lav trykkgasstemperatur er gunstig hvis man har høyt temperaturløft, fordi da vil ikke gasstemperaturen fra kompressoren være noen begrensning. Propan er det mediet som har lavest trykkgasstemperatur av de naturlige kuldemediene. Særlig ammoniakk ligger mye høyere, sier Stene, og dette kan gi begrensninger i driften av noen anlegg. 

– Propan er også kompatibelt med vanlige konstruksjonsmaterialer (kobber osv.), slik at man slipper å bygge med stål som i ammoniakk- anlegg, sier Stene.

Når det gjelder utgående vanntemperatur, har det tidligere vært et problem at standard R410A væske/vannvarmepumper kunne levere varme ved maks. 50 grader. Og for standard R410A luft-/vann-varmepumper var maks. vanntemperatur 40 grader ved -10 °C utetemperatur, sier Stene. 

– Ved dimensjonerende forhold kan væske/vann-aggregater med propan oppnå 60 til 65 grader utgående vanntemperatur. Og for luft/vann-aggregater kan man faktisk nå 55 grader ved minus 15 grader utetemperatur. Da har man høy nok temperatur til å benytte aggregatene i både nye og eksisterende varmeanlegg, sier Stene. 

– Det er brennbarheten som karakteriserer kuldemediet propan når det gjelder sikkerhetsmessige forhold. – Det er viktig å være klar over at propan kun er brennbart når det ligger innenfor et visst konsentrasjonsområde, mellom lavere og øvre brennbarhetsgrense, sier Stene. – Hvis man unngår lekkasjer og unngår tennkilder, vil man ikke få antennelse.

En egenskap ved propan er at den er luktfri. Handelspropan lukter litt fordi den er tilsatt luktstoff. Men i kuldeanlegg og varmepumper benyttes det renset propan (klasse 2.5) og den lukter ingenting, dermed vil man ikke lukte noe hvis man får en lekkasje. 

– Før måtte varmepumpe- og kjøleanlegg med propan følge samme regelverk som for gassfyrte kjeler. Det var veldig urimelig. I desember 2018 konkluderte Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (SSB) med at så lenge man fulgte regelverket i Europastandarden NS-EN 378, kunne aggregatene plasseres hvor som helst i bygget, sier Stene.

– Da det tidligere var veldig strengt, så gjorde det at man fikk en stor begrensning i anvendelsen av propan varmepumpe- og kjøleaggregater. Anleggene er nå bygd lekkasjesikre, de er kompakte og fyllingsmengden med propan per kW ytelse er veldig lav, sier Stene.

– Det mest vanlige er å ha propanaggregatene i et gasstett kabinett som er undertrykksventilert, og da skal det være uavhengig avtrekksventilasjon, sier Stene. – Man bør ha en sugende Ex-sikker vifte, slik at det er undertrykk i hele kanalsystemet ut til Ex-sonen utenfor bygget. Viften skal ha uavhengig strømforsyning. Det skal også være egne avblåsningsrør fra aggregatenes sikkerhetsventiler til den utendørs Ex-sonen.

– Propan er også tyngre enn luft. Gassdetektorer plasseres derfor i bunnen av kabinettet og ved gulvnivå når det benyttes ekstra detektorer, sier Stene. –Følger man sikkerhetsreglene og drifter anlegget innenfor det som det er beregnet for, er lekkasjerisikoen minimal.

Du kan lese hele artikkelen i EnergiRapporten nr. 27/22. Du kan bestille abonnement, her!