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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