Das zweite Statusseminar im Rahmen des vom BMFT geförderten DKV-Verbundvorhabens "Minderung von FCKW-Emissionen in der Kälte- und Klimatechnik" fand am 11. Oktober 1990 in Bonn statt. Aufgabe und Ziel der Statusseminare sind Berichte über den Stand der Forschungsarbeiten der einzelnen Vorhaben und Diskussion der Ergebnisse und der zukünftigen Arbeiten im Rahmen des Verbundvorhabens.
Aktualisiert: 2020-03-09
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Eine Betriebsweise von Kälteanlagen im Teillastbereich erfordert Maßnahmen zur Regelung der Wärme- oder Kälteleistung. Die derzeit hierfür eingesetzten Verfahren weisen jeweils unterschiedliche Nachteile auf, wobei energetische Verschlechterungen der Prozesse eine besondere Rolle spielen. Die Verwendung von Kältemittelgemischen bietet durch Variation der Gemischzusammensetzung eine Möglichkeit der Leistungsregelung, die nicht grundsätzlich mit systembedingten energetischen Verlusten behaftet ist.
Hier werden zwei verschiedene Verfahren zur Leistungsregelung mit nichtazeotropen Kältemittelgemischen untersucht, die beide darauf beruhen, daß zur Gemischtrennung der Phasenwechsel im Verdampfer und Verflüssiger einer konventionellen Anlage ausgenutzt werden.
Aktualisiert: 2020-07-02
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Dieses Forschungsvorhaben gliedert sich in vier Teilvorhaben:
Im Rahmen der „Untersuchungen zum Ölverhalten der Kältegemische R23/R152a und R134a/R152a“ wurden die Löslichkeit, die Flüssigkeitsdichte und –viskosität von Öl/Kältemittel-Gemischen vermessen. Da herkömmliche Kältemaschinenöle mit diesen Kältemitteln unzureichend löslich sind, wurden hier Öle auf Ester- und Polyglykol-Basis untersucht.
Im Teilvorhaben „Untersuchungen von anlagentechnischen Problemen nicht nichtazeotropen Kältegemischen“ wurde der Einfluss von Leckagen auf die Kältemittelzusammensetzung untersucht. Dazu sind einfache Methoden zur Konzentrationsbestimmung entwickelt worden. Abschließend wurde die Eignung von Expansionsventilen verschiedener Bauart für Kältegemische getestet.
Für eine „Kompressionskälteanlage mit Lösungskreislauf für umweltverträgliche Kältemittel“ sind die nach einer Literaturrecherche und Voruntersuchungen ermittelten Arbeitsstoffpaare R32/DEGDME und CO2 /Aceton sowohl theoretisch als auch experimentell untersucht worden.
Für den „Einsatz des Kaltluftprozesses in Kälte- und Klimaanlagen zur Lösung des Ozonproblems“ wurde mit einer Literatur- und Patentrecherche begonnen. Für ausgewählte Anlagenschaltungen wurden sowohl experimentelle Untersuchungen als auch Simulationsrechnungen durchgeführt. Als Kompressions- und Expansionsmaschinen wurden sowohl Spiralverdichter als auch eine Druckwellenmaschine eingesetzt.
Aktualisiert: 2020-03-05
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Das vierte Statusseminar des vom BMFT geförderten DKV-Verbundvorhabens "Minderung von FCKW-Emissionen in der Kälte- und Klimatechnik" fand am 24. Oktober 1991 in Bonn statt. Aufgabe und Ziel der Statusseminare sind Berichte über den Stand der Forschungs-arbeiten der einzelnen Vorhaben sowie Diskussionen über Ergebnisse und zukünftige Forschungsschwerpunkte des Verbundvorhabens.
Aktualisiert: 2020-03-09
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In der Literatur werden Messungen mit nichtazeotropen Kältemittelgemischen beschrieben, bei denen die vorher berechneten Energieeinsparungen an Versuchsanlagen nicht dokumentiert werden konnten. Als Grund für die Abweichung zwischen Berechnung und Messung führen einige Autoren das Verhalten des Kältemittelverdichters an. Aus diesem Grund wurde am Beispiel eines Hubkolbenverdichters das Betriebsverhalten an einem speziellen Verdichterprüfstand beim Einsatz verschiedener Kältemittel und deren Mischungen (R12, R22/R114, R13B1/R114) messtechnisch untersucht.
Darüber hinaus wurde ein Verdichtersimulationsprogramm entwickelt, das die Berechnung des Arbeitszyklus von Kältemittelverdichtern erlaubt, die mit nichtazeotropen Kältegemischen betrieben werden. Alle Zustandsänderungen des Arbeitsstoffes werden mittels der Redlich-Kwong-Soave-Gleichung berechnet.
Die Messergebnisse zeigen, dass bei gleichen äußeren Bedingungen, d.h. bei gleicher Drehzahl und gleichen Arbeitsdrücken, sowie konstanter Ansaugüberhitzung, Unterschiede von maximal 10% in den Kennzahlen Gütegrad und Liefergrad in Abhängigkeit des eingesetzten Arbeitsstoffes auftreten.
Ein Vergleich der Rechenergebnisse mit Messwerten hat gezeigt, dass das Simulationsprogramm sehr gut geeignet ist, das Verdichterverhalten beim Einsatzunterschiedlicher Arbeitsstoffe zu berechnen.
Mittels der erhaltenen Mess- und Rechenergebnisse sowie in der Literatur aufgeführter Messdaten von Messungen an Versuchsanlagen wurde erläutert, dass sich Verdichter in Kälte- oder Wärmepumpenanlagen beim Betrieb mit unterschiedlichen Gemischen nicht gleich verhalten, da sich die äußeren Bedingungen wie das Druckverhältnis und die Drehzahl und damit die Verdichterkennzahlen sehr stark ändern können. Zudem ist noch ein im Vergleich zu den anderen Größen kleiner Einfluß des ausgewählten Kältemittels auf die Güte- und Liefergrade vorhanden.
Diese drei Einflußgrößen – Druckniveaus, Drehzahl und Arbeitsstoff – beeinflussen zusammen den Gütegrad des Verdichters und damit die Energieaufnahme des gesamten Kältekreislaufes.
Aktualisiert: 2020-03-09
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