CO2-Parallelver­dichtung

Ansatz

Kohlendioxid zählt zu den sogenannten natürlichen Kältemitteln mit niedrigem direktem Beitrag zum Treibhauseffekt. Es ist praktisch nicht toxisch und nicht brennbar. Soll der Einsatz jedoch in einem weiten Anwendungsbereich mit Wärmeabfuhr des kältetechnischen Prozesses direkt an die Umgebung erfolgen, sind Maßnahmen zu entwickeln, die die thermodynamischen Nachteile der dann erforderlichen transkritischen Prozessführung ausgleichen. Eine Möglichkeit hierzu bietet die Economizerschaltung mit Parallelverdichtung.

Forschungsarbeiten

Zum Einhalten wirtschaftlicher Rahmenbedingungen und eines einfachen Aufbaus mit möglichst geringem Verrohrungs- und Regelungsaufwand ist es bei Anlagen kleinerer und mittlerer Leistungen anzustreben, keine zusätzlichen Verdichter oder andere Maschinen einzusetzen. Daher wäre ein Einsatz von Kompressoren mit integrierter Parallelverdichtung vorteilhaft. Ein wesentliches Problem besteht dabei in den unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Zylinder. Erwartet wird daher, dass der für die Parallelverdichtung zuständige Kolben durch seine andere Beaufschlagung und Beanspruchung, hinsichtlich Betriebssicherheit und NVH-Effekten nachteilig auffällig wird. Dadurch hervorgerufene Geräusche, Vibrationen bzw. deren Übertragung auf die Anlage sind inakzeptabel und können den sicheren Betrieb beeinträchtigen. Im Rahmen des abgeschlossenen Vorhabens wurden für verschiedene Konzepte und Betriebsbedingungen der Parallelverdichtung mit dem Kältemittel R744 Verdichterkonzepte entwickelt, bei denen diese NVH-Effekte reduziert oder nach Möglichkeit im gesamten Betriebsbereich verhindert werden.

2stufiges Economizer System

einstufiges Economizer System

CO₂-Kälteanlage, TU Dresden