Untersuchung von Kaltluftprozessen unter besonderer Beruecksichtigung kleiner Kompressions- und Expansionsmaschinen

Abstract

Kaelteanlagen beeinflussen in Abhaengigkeit vom eingesetzten Arbeitsstoff bzw. Arbeitsverfahren die Umwelt. Diese Umwelteinfluesse lassen sich unterteilen in lokale und globale Umwelteinfluesse. Die globalen Umwelteinfluesse sind: Ozonabbau durch chlorhaltige Kaeltemittel, direkter Beitrag zum anthropogenen Treibhauseffekt durch Kaeltemittelemissionen von Stoffen mit hohem Treibhauspotential und indirekter Beitrag zum anthopogenen Treibhauseffekt durch CO_2-Emissionen bei der Energieerzeugung. Auf Grund dieser drei Umwelteinfluesse sind kuenftig Substitute als Arbeitsstoffe oder alternative Kaelteprozesse als Arbeitsverfahren einzusetzen. Dabei ist darauf zu achten, dass die neuen Stoffe bzw. Verfahren in der Summe ihrer Auswirkungen umweltneutraler sind, als dies bei der zu ersetzenden Technik der Fall ist. In gewissen Anwendungsfaellen kann der Joule-Prozess mit Luft als Kaeltemittel einen akzeptablen Ausweg darstellen. Die Einsatzmoeglichkeiten von Kaltluft-Prozessen fuer Klimatisierung, Kaelteerzeugung und Waermepumpenanwendung wurden theoretisch und experimentell untersucht. Dazu wurde die Moeglichkeit der Simulation von Kaltluft-Prozessen geschaffen. Die nach den Simulationsergebnissen aussichtsreichsten Prozesse wurden in Form von Versuchsanlagen realisiert und messtechnisch untersucht. Dabei wurden die Verwirklichung der guenstigsten Prozessfuehrung, der Einfluss der Luftfeuchte und geeignete Regelkonzepte behandelt. (orig.)Refrigeration plants affect the environment depending on the working material or process used. These environmental effects can be divided into local and global effects. The global environmental effects are: reduction of the ozone by refrigerants containing chlorine, a direct contribution to the anthropogenic greenhouse effect due to emission of refrigerant as material with a high greenhouse potential, and an indirect contribution to the anthropogenic greenhouse effect by emission of CO_2 in energy generation. Due to these three environmental effects, in future, substitutes must be used as working materials or alternative refrigeration processes must be used. One must ensure that the new substances or processes are environmentally neutral in their effects, in total, if this is the case with the technique being replaced. In certain cases the Joule process with air as refrigerant can be an acceptable way out. The possibility of using cold air processes for air conditioning, refrigeration and applications of heat pumps were examined theoretically and experimentally. The possibility of simulating cold air processes was created. The most promising processes from the simulation results were produced in the form of test plants and were measured. The achievement of favourable process control, the effect of humidity of the air and suitable control concepts were dealt with. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RN 7431(39) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman