2019-05-01  –  2022-12-31

474.248,00 EUR

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Aachen, Nordrhein-Westfalen

03EN2002A

Energiesparende Industrieverfahren - Wärmepumpen, Kältemittel [EA3202]

01187235/1  –  SubSie-NoFrost

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Thermisch angetriebene Wärmepumpen und Kältemaschinen können umweltfreundlich und mit einem äußerst geringen Stromverbrauch Kälte und Wärme bereitstellen. Für diese Maschinen ist Wasser aufgrund seiner sehr hohen Verdampfungsenthalpie, seiner Umweltfreundlichkeit (ungiftig, nicht brennbar, GWP=0) sowie der breiten und günstigen Verfügbarkeit ein sehr attraktives Arbeitsmittel. Ziel des hier skizzierten Vorhabens ist es, die Limitierung durch den Gefrierpunkt hin zu Temperaturen < 0 °C zu verschieben und somit den Arbeitsbereich des Kälteprozesses auf bis zu -10 °C zu erweitern. Der technische Lösungsansatz des Teilprojekts NoFrost besteht aus der Nutzung von Gefrierschutzadditiven im Verdampfer, die ein Einfrieren bei Temperaturen < 0 °C verhindern. Voruntersuchungen zeigen, dass die Nutzung von Additiven im Verdampfer zu einer deutlichen Verringerung des Wärmeübergangs führen kann. Diese Verringerung des Wärmeübergangs soll durch die Wahl geeigneterer Additive und die Entwicklung verbesserter Verdampferstrukturen ausgeglichen werden, sodass ein Funktionsmuster einer Adsorptionskältemaschine (AKM) mit Temperaturen unter 0 ° C realisiert werden kann. Die grundlagenorientierten Ergebnisse des Projektes werden der SubSie-Plattform zur Verfügung gestellt sowie ausgewählt veröffentlicht. Mit dieser Erweiterung des Arbeitsbereichs des Arbeitsmittels Wasser lassen sich neue Anwendungen wie z.B. Lebensmittelkühlung, Lagerkühlung und Wärmepumpenanwendungen mit Außenluft als Quelle mit Sorptionsprozessen erschließen, die bisher nur von stromgetriebenen Kompressionsanlagen bedient werden konnten. Der Anwender kann damit von einer deutlichen Reduzierung des Stromverbrauchs profitieren.