Effizienzsteigerung einer solar angetriebenen Absorptionskälteanlage mit Eisspeicher

Kurzbeschreibung

Bisher gibt es nur wenige Firmen die sich weltweit mit dem Leistungsbereich bis 15 kW Kälteerzeugung mit Hilfe  von Ammoniak-Wasser-Absorptionsanlagen beschäftigen. Der Forschungsgruppe des ITW ist es in der Vergangenheit gelungen, den Prozess im kleinen Maßstab beherrschbar zu machen und eine große Kompetenz im Umgang mit Ammoniak-Wasser zu erarbeiten.

Die klassischen Bauteile einer Absorptionskältemaschine werden in Großanlagen in der Regel in Behälterbauweise realisiert. Auch bei kleinen Anlagen führt grundsätzlich an bestimmten Bauteilen kein Weg an dieser Bauform vorbei. Daraus resultieren hohe spezifische Kosten der Kleinstanlagen, da diese Behälter in der Regel nicht als Serienprodukte zu erhalten sind. Der konsequente Einsatz von serienmäßigen Wärmeübertragern in der Realisierung der Komponenten senkt die Anlagenkosten deutlich. Gleichzeitig stellen die Plattenwärmeübertrager durch ihre Anpassungsfähigkeit einen grundlegenden und universellen Baustein der Anlage da.

Der Austreiber wurde in den vorhergehenden Anlagengenerationen in Behälterbauweise als eine Art Rektifikator realisiert. Er stellte das größte und teuerste Bauteil der Anlage da und bot somit das größte Optimierungspotential. Aufgrund seines Volumens war er außerdem mit einer großen Menge Ammoniak-Wasser-Lösung gefüllt. Der Austreiber in Behälterbauweise konnte aktuell durch eine Konfiguration mit einem Plattenwärmeübertrager ersetzt werden. Dies ist in untenstehendem Schema zu erkennen.

Schema der Absorptionskältemaschine mit Plattenaustreiber (c)
Schema der Absorptionskältemaschine mit Plattenaustreiber

Häufig herrscht Scheu vor dem Umgang mit Ammoniak, obwohl Ammoniak sich in Großkälteanlagen vielfach bewährt hat. Grund hierfür ist sicherlich auch der vorherrschende typische Ammoniakgeruch in Großanlagen. Kleine Anlagen können aber deutlich einfacher hermetisch gefertigt werden, so dass keine Gefahr vom Arbeitsmittel ausgeht.

 

Laufzeit

04/2011 – 07/2013

 

Danksagung

Das Projekt "Effizienzsteigerung einer solar angetriebenen Absorptionskälteanlage mit Eisspeicher" wurde durch das Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) unter dem Förderkennzeichen 0327898A gefördert. Die Autoren danken für die Unterstützung und übernehmen die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung.

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