Wärmepumpe

Triple-Effekt-Maschine mit festem und flüssigem Absorber

Ziel des Vorhabens vom „Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE)“ ist der Aufbau eines durch Wärme angetriebenen Wärmepumpe/Kältemaschinen-Prototypen. Dieser soll ein deutlich höheres Wärmeverhältnis, d.h. eine bessere Brennstoffausnutzung, aufweisen als heute übliche Maschinen.

Zusammenfassung

Sorptionskältemaschinen stellen nicht nur eine umweltfreundliche sondern auch energieeffiziente Technologie für die solare Kühlung dar.
In diesem Zusammenhang ist der Aufbau eines durch Wärme angetriebenen Wärmepumpe/Kältemaschinen-Prototypen Ziel des Projektes. Dieser soll ein deutlich höheres Wärmeverhältnis, d.h. eine bessere Brennstoffausnutzung, aufweisen als heute übliche Maschinen.
Um das Projektziel zu erreichen wurde zunächst das Teillastverhalten einer zweistufigen  Flüssigsorptionskältemaschine mit dem Kältemittel Wasser und dem Sorptionsmittel Wasser-Lithiumbromid untersucht. Diese sog. Double-Effect-Anlage wurde dann in einem weiteren Schritt mit einer Gas-Feststoff-Anlage (chemische Wärmepumpe) mit dem Kältemittel Ammoniak und dem Sorptionsmittel Nickelchlorid-Ammoniak zu einer Triple-Effect-Anlage gekoppelt. Dabei war keine stoffliche Integration der beiden Sorptionskälteanlagen möglich, da unterschiedliche Kältemittel verwendet wurden. Somit wurde die Triple-Effect-Anlage als Kopplung aller externen Wärmetauscher beider Einzelanlagen realisiert, sodass sich das Gesamtsystem aus externer Sicht wie eine Anlage mit Antriebswärme, Kaltwasser und Kühlwasser verhält.
Im Mittelpunkt der Experimente standen Untersuchungen zum Betriebs- und Regelverhalten sowie zur Effizienz des Gesamtsystems.

Ergebnisse:

  • Mit der realisierten Triple-Effect-Anlage konnte der Kreislauf-COP (Coefficient of Performance) der Double-Effect-Anlage nur knapp überschritten werden. Ein Steigerungspotential ist jedoch prinzipiell möglich.
  • Durch einen anderen Kreislauf können Schwächen des realisierten Kreislaufs vermieden werden; das Asymmetrieproblem kann etwa durch einen Vorschaltprozess, dessen Kondensatorabwärme ebenfalls genutzt werden kann gelöst werden; alternativ lässt sich ein Stoffpaar einsetzen, das eine geringere relative Differenz der spezifischen Wärmekapazität (pro Mol umgesetzten Kältemittels) zwischen beladenem und unbeladenem Sorptionsmittel aufweist.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Triple-Effekt-Maschine mit festem und flüssigem Absorber

Projektnummer: 0326962A0

Projektzeitraum: 1995 - 2000

Projektort: Deutschland (Bayern)

Projektansprechpartner:

Berlitz

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)