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Kältemaschinen

Kältemaschinen

Kältemaschinen unterscheidet man in Absorption und Kompression.

Den physikalischen Effekt der Verdampfungswärme bei Wechsel des Aggregatzustands von flüssig zu fest nutzt die Kompressionskältemaschine und ist jedem als Kühlschrank bekannt. Das gasförmige Kühlmittel wird von einem Verdichter (Kompressor) komprimiert und nimmt den flüssigen Zustand an. Durch das Kondensieren entsteht Wärme, die an anderer Stelle wieder abgegeben wird. Beim Kühlschrank beispielsweise nimmt man die Wärme an der Rückseite zur Wand wahr. Durch ein Expansionsventil wird das Kühlmittel wieder zum Verdampfer zurückgeführt, der es in den gasförmigen Zustand zurückbringt. Von außen muss dieser Kreislauf durch eine Antriebsleistung über den Kompressor in Gang gehalten werden. Für die Kühlung wird also Strom benötigt.

Mit einer Absorptionskältemaschine (AKM) kann man mit Wärme kühlen. Diese Technologie wird gängig in Kombination mit Blockheizkraftwerken (BHKW) oder Solarkollektoren genutzt und steigert zusätzlich die Auslastung der BHKW. AKM arbeiten mit zwei Flüssigkeiten: einem Kältemittel und einem Lösungsmittel. In der AKM werden zunächst bei niedrigem Druck das Kältemittel und das Lösungsmittel voneinander getrennt. Dazu sind hohe Temperaturen erforderlich, die durch BHKW, Prozess(ab)wärme und andere Wärmequellen geliefert werden können. Nachfolgend wird das Kältemittel durch den Entzug von Wärme wieder verflüssigt, damit es in reiner Form weiterverwendet werden kann. Das flüssige Kältemittel wird dann in einen Verdampfer geleitet. Hier herrscht niedriger Druck, unter dem das Kältemittel bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft. Bei diesem Prozess wird der Umgebung bzw. einem Medium Kühlwasser und somit Wärme entzogen, so dass Klimaanlagen, Kühlräume, Maschinen usw. gekühlt werden können. Der Kältemitteldampf fließt in einen Absorber und mischt sich wieder mit dem Lösungsmittel. Der Kreislauf beginnt von vorne.

Vorteile

  • stromsparend
  • höhere Betriebsstunden beim BHKW, dadurch bessere Wirtschaftlichkeit durch mehr Stromproduktion
  • höhere Wirtschaftlichkeit
  • geringe Kosten für Kühlung
  • hohe Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb
  • CO2-frei; ökologisch bedenkenfrei
  • wartungsfrei
  • geräuscharm

typische Einsatzgebiete

  • Lebensmittelindustrie
  • Gewerbe
  • Hotels
  • Krankenhäuser
  • Rechenzentren
  • Wohnungswirtschaft