Effizienzsteigerung einer Ammoniak/Wasser-Absorptionskältemaschine

Abstract

Das Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung von Ammoniak/Wasser-Absorptionskältemaschinen im Leistungsbereich bis 12 kW. Die fortlaufende Entwicklung der Kältemaschine wurde in den letzten Jahren regelmäßig auf der DKV-Tagung vorgestellt und anhand von Messdaten und Simulationen diskutiert. Im aktuellen Beitrag werden Maßnahmen zur Effizienzsteigerung der Absorptionskältemaschine vorgestellt und bewertet. Ein entscheidender Punkt ist dabei der Austreiber der Absorptionskältemaschine. Er wurde in den vorhergehenden Anlagen des ITW in Behälterbauweise realisiert. Der Austreiber stellte dabei das größte und teuerste Bauteil der Anlage dar und bot somit das größte Optimierungspotential. Aufgrund seines Volumens war er außerdem mit einer großen Menge Ammoniak/Wasser gefüllt. In der letzten Anlagenkonfiguration konnte der Austreiber mit einem Plattenwärmeübertrager realisiert werden, wodurch Anlagengewicht und Anlagenvolumen deutlich reduziert werden konnten. Die Ammoniakmenge im System hat sich von 15 kg auf 4 kg verringert, wodurch das Emissionspotential der Anlage stark verringert und der Umgang mit dem System erleichtert wurde. Die Leistung des Systems konnte im Zuge dieser Umbauten trotz der beschriebenen Einsparungen weiter gesteigert werden. Alle wärmeübertragenden Bauteile der Absorptionskältemaschine sind Plattenwärmeübertrager, wodurch die spezifischen Kosten (€/kW) entscheidend reduziert werden konnten.