Worin sollten Sie investieren – in Kompressio...
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Worin sollten Sie investieren – in Kompressions- oder Absorptionskälteanlagen?

energiesparlampe_turbine.jpg Ohne Kälte läuft in vielen Industriebetrieben nichts. Nicht nur bei Neuinvestitionen sollten Sie sich fragen: Rechnet sich für Ihren Betrieb eher Kompressions- oder Absorptionskälte?
Beide Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile,
besonders wenn es darum geht, Energie zu sparen.

Wie oft haben Sie in Ihrem Betrieb schon von der Erzeugung von Kälte gesprochen? Dabei existiert genau genommen der Begriff der Kälte gar nicht. In der Thermodynamik ist Kälte eigentlich nicht vorhandene Wärme. Eine geringe Wärmeenergie ist also gleichbedeutend mit einer geringen Temperatur. Dabei kann Wärme als Energieform nicht zerstört werden, sondern nur in andere Energieformen oder auf andere Stoffe übertragen werden (erster Hauptsatz der Thermodynamik). Diesem Gesetz folgend müssen Sie zur Erzeugung von Kälte die an einem Ort oder in einem System vorhandene Wärme abtransportieren.

Diese Verfahren zur Erzeugung von Kälte gibt es

Wenn Sie bisher noch nicht mit Kältetechnik gearbeitet haben, diese aber zukünftig in Ihrem Betrieb einführen möchten, werden Sie sich fragen, welches Verfahren für die spezifischen Bedürfnisse Ihres Betriebs geeig- net ist. Es gibt verschiedene Verfahren zur Erzeugung von Kälte, die auf unterschiedlichen physikalischen Vorgängen beruhen.

1. Kompressionskälte: Sie erzeugen Kälte durch die Zufuhr von mechanischer Energie

Die meisten heute gebauten Kälteanlagen beruhen auf Kaltdampfpro- zessen: Sie erzeugen Kälte mittels eines mechanischen Kompressors (Verdichter) und eines Drosselorgans (z. B. Expansionsventil) sowie 2 Wärmeübertragern. Dabei wird das Kältemittel in einem geschlossenen Kreislauf in verschiedene Aggregatszustände transformiert:

Zunächst wird das gasförmige Kältemittel vom Kompressor angesaugt und verdichtet. In dem nachgeschalteten Wärmeübertrager (Verflüssiger) kondensiert es. Dabei gibt es Wärme ab. Das flüssige Kältemittel wird zu einem Drosselorgan geleitet und entspannt. Im nachgeschalteten 2. Wärmeübertrager (Verdampfer) verdampft es bei niedriger Temperatur. Dabei nimmt es Wärme auf. Der Verdichter saugt das verdampfte Kälte- mittel wieder an. Der Kreislauf ist damit geschlossen.

2. Sorptionskälte: Sie erzeugen Kälte durch die Zufuhr von Wärme

Bei der Erzeugung von Sorptionskälte erfolgt die Verdichtung durch eine temperaturbedingte Lösung des Kältemittels. Dabei werden bestimmte Stoffpaare eingesetzt. Diese Stoffpaare setzen sich aus dem Kältemittel und dem Sorptionsmittel zusammen. Charakteristisch für Sorptionsmittel ist die Fähigkeit, gasförmige Stoffe – in diesem Fall den Kältemitteldampf – aufzusaugen. Sorptionsmittel können Flüssigkeiten oder feste Stoffe sein.

Ist das Sorptionsmittel eine Flüssigkeit, spricht man von einem Absorp- tionsmittel. Für Absorptionskälteanlagen haben sich bisher nur 2 Ge- mische durchgesetzt:

  • Wasser – wässrige Lithiumbromidlösung

Hinweis:
Zu den Kompressionskälteverfahren werden auch der Kaltluftkälteprozess mit Luft als Kältemittel (ohne Aggregatzustandsänderung) und der Dampf- strahlkälteprozess gerechnet, der z. B. mit Wasserdampf als Treibmittel und Wasser als Kältemittel arbeitet.

kompressionskaeltemaschine.jpg

  • Ammoniak – Wasser: Dabei ist Ammoniak das Kältemittel. Es kann bis zu einer Verdampfungstemperatur von -60°C eingesetzt werden. Das Absorptionsmittel ist eine wässrige Ammoniaklösung.

Wird das Kältemittel von einem festen Stoff aufgenommen, wird das Sorptionsmittel als Adsorptionsmittel bezeichnet (Abb. oben).

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