Kälteerzeugung mit Kompression

Kompressionskältemaschinen sind die am häufigsten anzutreffenden Kühlsysteme. Sie arbeiten mit einem Kältemittel, das in einem geschlossenen Kreislauf im Inneren der Kältemaschine, den Aggregatzustand zwischen Dampf- und Flüssigkeitsphase ändert. Das Kältemittel durchläuft der Reihe nach Verdampfer, Kompressor (Verdichter), Kondensator (Verflüssiger) und ein Expansionsventil (Druckminderer).

Gallerie

Funktionsweise
Der Verdampfer nimmt aus der Außenluft Wärme auf und gibt sie an das Kältemittel weiter, wodurch dieses verdampft. Im Kompressor wird das nun gasförmige Kältemittel verdichtet und dabei auf ein höheres Temperatur- und Druckniveau gebracht. Das warme, unter hohem Druck stehende Kältemittel wird daraufhin im Kondensator abgekühlt, bis es vollständig kondensiert (verflüssigt) ist. Dabei wird ihm die Wärmeenergie entzogen und an das umgebende Kühlmedium (Wasser oder Luft) abgegeben. Anschließend entspannt ein Expansionsventil das kondensierte Kältemittel auf ein niedrigeres Druckniveau. Das jetzt wieder flüssige Kältemittel wird dem Verdampfer zugeführt, der Kreislauf kann von vorne beginnen.

Kompressoren
Als Kompressoren kommen hauptsächlich Kolbenverdichter (Kälteleistung 5 bis 1.000 kW), Schraubenverdichter (80 bis 5.000 kW) und Turboverdichter (300 bis 10.000 kW) zum Einsatz. Der Antrieb des Kompressors erfolgt meistens elektrisch.

Verflüssiger
Man unterscheidet wasser- bzw. luftgekühlte Verflüssiger sowie Verdunstungsverflüssiger. Am häufigsten wird die Kälteauskopplung mit Kaltwassersystemen realisiert.

Verdampfer
Wenn sich der Kältemittelverdampfer direkt im abzukühlenden Luftstrom befindet, handelt es sich um eine direkte Luftkühlanlage. Wird im Verdampfer eine Kälteträgerflüssigkeit (Wasser oder Sole) abgekühlt, die danach über Wärmetauscher die Luft kühlt, spricht man von einer indirekten Wasser- oder Sole-Kühlanlage.

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