Dies ist eine HTML Version eines Anhanges der Informationsfreiheitsanfrage 'VDL-rePower'.


 
 
 
 
 
 
European Heat Pump Association AISBL 
EHPA AISBL  
Rue d’Arlon 63-67 
 
B-1040 Brussels, Belgium 
Explanatory note on the need for a diversified use of 
phone +32 24 00 10 35 
fax +32 24 00 10 18 
refrigerants in the heat-pump sector 
email xxxxxx@xxxx.xxx  
v.2  www.ehpa.org  
 
Introduction 
 
The European Commission is preparing a proposal to revise REGULATION (EU) No 517/2014 OF THE EUROPEAN 
PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 16 April 2014 on fluorinated greenhouse gases and repealing Regulation 
(EC) No 842/2006
 (hereafter, F-gas Regulation). The proposal is expected to be adopted in April 2022 and submitted 
to the European Parliament and the Council, starting herewith an ordinary legislative procedure. 
 
The  European  Heat  Pump  Association  (EHPA),  representing  the  heat-pump  technologies  value  chain  in  Europe 
(heat pump and component manufacturers, research institutes, universities, testing labs and energy agencies) has 
expressed the views and suggestions of the industry in its position paper on the F-gas Regulation Review. 
 
Given the urgency to phase-out gas and other fossil fuels used for heating in Europe and the undisputed need 
to  quadruple  the  amount  of  heat  pumps  to  be  installed  by  2030  for  that  very  purpose,  the  paper  leads  to  the 
conclusion that any new measure that would limit the availability or the choice of refrigerants (bans, increased 
quotas) to be used by heat pumps in the foreseeable future cannot have any other effect than slowing-down 
the speed at which heat pumps must be installed and carbon-neutrality achieved

 
The paper states that in order to meet the European Green Deal objectives and the new level of ambition brought 
by  the  “Fit  for  55”  package  it  is  crucial  that  the  revised  F-gas  Regulation  supports  the  required  accelerated 
deployment  of  heat  pumps  by  2030,  for  which  purpose  The  Regulation  should  support  a  diversified  use  of 
refrigerants
. No heat-pump technology may be hampered, based on its refrigerants contents, to bring its necessary 
environmental contribution in a safest possible way today.”
 
 
This  explanatory  notes  illustrates  the  reasons  supporting  a  policy  framework  in  which  the  diversified  use  of 
refrigerants could be maintained by presenting: 

the diversity in heat-pump applications; 

the diversity in heat-pump technologies; 

the diversity of aspects to be considered for each use case. 
 
1. The diversity in heat-pump applications 
 
Heat pumps fulfil space heating, cooling and hot water production needs across various parts of the society and the 
economy. 
 
Here is a non-exhaustive list of some heat-pumps applications: 
For  further  information,  examples  and  illustrations,  please  consult  the  White  paper  “Heat  Pumps  Integrating  technologies  to 
decarbonise heating and cooling”
 and www.ehpa.org. 
 
• 
single homes 
• 
multi-family homes 
• 
multi apartments buildings 
• 
commercial areas offices 
• 
public buildings, including social housing 
• 
hospitals 
• 
schools 
• 
hotels 
• 
large space areas 
• 
industrial processes 
• 
district heating and cooling 
 


 
 
2. The diversity in heat-pump technologies  
 
The  benefits  of  heat  pumps  for  the  above-mentioned  applications  can  be  performed  through  a  large  range  of 
technologies which all have their specific qualities and variations. 
 
Here is a non-exhaustive list of some heat-pumps technological variations 
For  further  information,  examples  and  illustrations,  please  consult  the  White  paper  “Heat  Pumps  Integrating  technologies  to 
decarbonise heating and cooling”
 and www.ehpa.org. 
 
• 
Variation in usages: 
o  space heating 
o  space cooling 
o  water heating 
o  combi (space and water heating) 
o  multi functions (space/water heating + ventilation or space/water heating + air cooling) 
o  district heating/cooling 
o  industrial processes 
 
• 
Variation in main thermal source:  
o  Air 
o  Water 
o  Ground 
o  Sewage water 
 
• 
Variation in energy input: 
o  Electricity 
o  Gas 
o  Hybrid solutions 
 
• 
Variation in sinks: 
o  air 
o  water 
o  brine 
 
• 
Variation in capacities 
 
• 
Variation in systems: 
o  split systems 
o  monobloc (outdoor , indoor ) 
o  integrated in ventilation systems 
 
• 
Variation in compressor types: 
o  rotary 
o  scroll 
o  screw 
o  centrifugal 
 
• 
Variation in capacity modulation: 
o  on\off 
o  staged 
o  inverter 
 
• 
Variation in refrigerants used: 
o  HFCs 
o  HFOs 
o  Blends 
o  Non-fluorinated (HC, C02, NH3) 
 
 
Overview of typical refrigerants used in heat pumps (source: Heat Pumps Integrating technologies to decarbonise 
heating and cooling
 (2018), based on Bitzer refrigerant report 19 (A-501-19)): 
 
 
 




 
 
 
 
3. The diversity of aspects to be considered for each use case 
 
The large variety of applications for heat-pumps also comes with additional regulatory/environmental considerations 
that need to be taken into account before applying the best technological choice to a use case. 
 
Here is a non-exhaustive list of aspects to be considered when chosing the best technological 
variations: 

 
• 
installation constraints (limited spaces, longer pipping lengths, access to the heat pump) 
• 
technical feasibility, performance 
• 
safety of the product and related rules 
• 
safety of people, installers and workers and related rules 
• 
energy-efficiency requirements (and further improvements potential) 
• 
material efficiency requirements 
• 
cost-effectiveness and total cost of ownership for the end-user 
• 
new building/renovation plans and standards 
• 
easy installation and qualification of installers 
• 
availability of components (including refrigerants) 
• 
sound levels 
• 
climate conditions 
• 
demand-response requirements 
• 
reusing, recycling, reclaiming of refrigerants 
• 
practices on field from installers linked to their habits, and different in each country1  
• 
other national, regional and local requirements, regulations and standards 
 
 
Conclusion 
Many aspects need to be considered when opting for the most suitable heat-pump solution for a given use case 
(see example in the annex below). Among the diversity of technological solutions at stake, refrigerant are only one 
piece of the puzzle. A “silo” approach on refrigerants could lower EU’s climate ambition level and lead to 
unwanted environmental, social, economic and political consequences for EU’s citizens and businesses.
 
 
The joint commitment by industry and policymakers to speed up the deployment of heat pumps by 2030 and beyond 
requires a flexible regulatory framework regarding the choice of refrigerants (such as the one offered by the current 
F-gas  Regulation).  On  the  contrary,  any  new  measure  that  would  limit  the  availability  or  the  choice  of 
refrigerants (bans, increased quotas) to be used by heat pumps cannot have any other effect than slowing-
down the speed at which heat pumps must be installed and carbon-neutrality achieved.
 
 
Supporting a diversified use of refrigerants means supporting the implementation of an unprecedented level 
of ambition for emissions reduction in the EU 
made possible by the F-gas Regulation as it is today and the heat-
pump growth as it is expected in the coming years, allowing the EU to accelerate the phase-out of gas and other 
fossil fuels used for heating in Europe
.  
 
1 For instance, in France, the largest EU market for electric heat pumps today (with 267,000 electric heat pumps air to water installed in 2021), about 
88% of electric heat pumps air to water installed were split technology. 
 



 
 
Annex  –  Example  of  aspects  to  be  considered  for  best 
technological choice (including refrigerants) 

 
The example below provided by the German heat pump association (BWP) illustrates the restrictions that may apply 
when using a refrigerant with a lower GWP.  
 
It  is  important  to  note  that  beyond  limitations  for  safety  reasons,  any  future  restriction  with  regard  to 
refrigerant used in heat-pumps is de facto slowing-down the much needed deployment of heat-pumps.   

Heat Pumps with R290 – Restrictions on Use   
Summary and main conclusions 
With  regards  to  thermodynamic  properties  and  the  availability  of  components,  R290  (propane)  is  a  well-established  natural 
refrigerant to be used in heat pumps. However, special attention must be paid to safety requirements due to high flammability. The 
normative framework is set by EN 378 from Machinery Directive and EN 60335-2-40 from low voltage directive.  
 
The most important charge limits for indoor installation of heat pumps with R290 are:   
● 
up to 150 g without additional requirements - resulting capacity not sufficient  
● 
up to 1 kg (1,5 kg) + requirements to floor space - not enough space available on site    
● 
up to 5 kg + ventilated casing or indirect method – high effort and residual risks  
Outdoor installation of R290 heat pumps is restricted by:  
● 
up to 5 kg per unit, cascades possible  
● 
availability of sufficient outdoor area close to the building  
● 
distance to openings etc. with regards to movement of refrigerant in event of leakage  
● 
for air source: distance to boundary properties regarding sound  
● 
for ground source: availability of heat source.  
To sum up: 
 Outdoor Installation is an option for R290 in many cases, but it will not be possible to set up a heat pump with R290 everywhere 
in case of boundary conditions like openings (light wells) to the house. Alternatively, A1 or A2L refrigerants can still be used or 
heat pump is simply no solution in some cases. For indoor applications with R290 additional safety installations are necessary 
which limits the volume of applications. 
General 
R290 falls under refrigerant category A3, which is less toxic and highly flammable. The density is significantly greater than that of 
air. Charge limits are defined by EN 378 and EN 60335-2-40 for each individual refrigerant, depending on the conditions on site.  
Indoor installation 
For indoor installation, following applies beside national or even local installation requirements. Two legal frameworks are relevant 
for heat pumps in the light of requirements according to refrigerants. These are namely Machinery directive and EN 378 series as 
well Low Voltage Directive and EN 60335-2-40. The relevance is determined by intended use.  
 
EN 378, based on Machinery Directive, is valid for all refrigeration systems and heat pumps unless a specific product standard 
applies.  
 
EN  60335-2-40  is  a  relevant  product  standard  following  the  Low  Voltage  Directive  and  has  to  be  accounted  for  household 
appliances. A household appliance is defined by intended use as declared by the manufacturer. Clearly, capacity and size have to 
meet a “typical” use for domestic purposes, but there are no clear limits set, neither for capacity, for temperature or anything else. 
The common understanding is the typical operation in self-occupied houses or flats. 
EN 378 Series (Machinery Directive)  
Refrigerant charge limits are defined by access categories a, b , c and location classes I to IV. A charge of 150g is not subject to 
any requirements, but the resulting capacity is not sufficient, at least for domestic heating.  
 
The access category for domestic heating will be “a – general” according to the standard. A supervised (b) or even authorized (c) 
access cannot be assumed in most cases, specifically for the huge amount of heat pumps in private domestic buildings, regardless 
they are rented or self-occupied. 
 
Location Class I “Heat pump located in occupied space”: 
A floor space of 570 m² to 1580m² per kg charge is required, depending on height of installation. This will not allow to install a heat 
pump  of  sufficient  capacity  for  heating  with  state-of-the-art  technology.  A  total  charge  limit  of  1,5  kg  (1  kg  below  ground)  will 
additionally restrict the use.  
 
Location Class II “Compressor located in machinery room” (or outdoor, see below): 
 




 
 
  
Applicable to sealed systems only with the same requirements as for class I. Split installation 
is not recommendable due to danger from refrigerant connections made on site.  
 
Location Class III “Heat Pump located in machinery room” (or outdoor, see below): 
 Safety requirements concerning machinery rooms cannot be reliably met in private households. Charge limit of 5 kg will additionally 
restrict the use. 
  
Location Class IV “Ventilated enclosure”: 
Design  concept  seems  to  be  the  most  feasible  solution.  The  safety  system  must  be  completed  on  site  (suction  pipe,  fan,  flow 
switch, safety- and alarm system), the safety system requires additional energy for fan operation. Charge limit of 5 kg will restrict 
the use.  
 
“Indirect Method”: 
This method supports the binding/destruction of the refrigerant within the housing and is technically very demanding to implement. 
Price effects on the product cannot yet be estimated and suitability for series production must be proven.   
EN 60335-2-40 (Low Voltage Directive) 
The standard is relevant for owner-occupied buildings or flats (see above, “Indoor Installation”).   
 
According to Low Voltage Directive (LWD) and the harmonized standard EN 60335-2-40, the requirements regarding the available 
space for A3 refrigerants are identical to those from EN 378-1 in access category “a” and location class I. Contrary to this, the 
maximum charge is limited to 1 kg.   
 
An extension up to 5 kg is possible with additional safety measures as mentioned in the annexes. This is namely a ventilated 
enclosure, equal to location class IV of EN 378. In most cases, that high limit is not relevant since the resulting capacity exceeds 
the required load of an owner-occupied building.  
Outdoor Installation  
It must be said in advance, that outdoor installation is no universal heat pump solution: In case geothermal use is restricted and 
district heat is not available, an air-to-water heat pump would be the only option.  This requires, among others, an appropriate 
location regarding sound emissions.  
 
Additional requirements to the place of installation are due to the use of R290:   
Restrictions to the outdoor installation are covered by both, EN 378 and EN 60335-2-40 in the same way. In EN 378, an outdoor 
installation for domestic application is located in class III. The charge for access category “a” is limited to 5 kg, which cannot satisfy 
every usage. Higher charge limits might be possible based on risk analyses or cascades. But nevertheless, several needs apply 
to the place of outdoor installation with regards to operational safety.  
 
Since no European Standard is available for outdoor installation, the following might be considered as state of the art for application 
on site. It can be found in a guideline of the German Heat Pump Association. Besides that, national and local requirements might 
apply for installation and operation of heat pumps with R290. Specifications from the manufacturers must always be accounted.   
 
Manufacturers define a safety sector including the heat pump and its near surrounding. At least the following shall not occur in this 
area.  
● 
Building openings 

Windows 

Doors 

Light wells 

Flat roof windows 

Air Inlet / Outlet of ventilation systems 

others  
● 
Pump chamber, inlets in sewers and waste-water shafts, etc. 
● 
footpaths and driveways   
● 
subsidence or depressions of the ground 
● 
boundaries of the property  
 
 




 
 
Sketch: The safety sector is limiting the freedom of choice of the installation location. This limitation will restrict the use. (yellow marking – 
indicative, distances to be defined by manufacturer)