Die Zusammenfassung umfasst die Ergebnisse der Dissertation, an der ich im Rahmen meiner Arbeit am Institut für Thermodynamik der technischen Universität Braunschweig zur Untersuchung eines Ejektors in einem R744-Kältekreislaufes mit Ejektor gearbeitet habe. Die Untersuchung zu den Drosselverlusten zeigt, dass es für eine Gegenüberstellung der Drosselverluste verschiedener Kältemittel sinnvoll ist, diese je nach Anwendungsfall bezogen zur Kälte- beziehungsweise Heizleistung des Kältekreislaufes darzustellen. In dieser Arbeit wurden die Drosselverluste der Kältemittel R717, R290, R600a, R1234yf, R134a, R410A, R407C, R404A und R12 mit denen von R744 verglichen. Als Grundlage dafür wurde ein Wärmepumpenkreislauf gewählt, der einerseits zur Bereitstellung von Brauchwasser und andererseits zur Klimatisierung von Wohnraum genutzt wird. Für diese Anwendungsfälle treten bei R744 im gesamten untersuchten Bereich der Randbedingungen signifikant höhere Drosselverluste auf. Daraus folgt, dass für die untersuchten Kältemittel der Einsatz eines Ejektors in einem R744 Kältekreislauf das höchste Effizienzsteigerungspotential verspricht. Die Entropieanalyse eines Wärmepumpenkreislaufes lässt erkennen, dass sich die Entropieproduktion in einem Kältekreislauf mit Ejektor durch einen zweiten Verdampfer auf dem Mitteldruckniveau vermindert. Der Verglich der energetischen Effizienz für verschiedene Verschaltungen mit zwei Verdampfern im Anwendungsfall einer Omnibusklimaanlage ergibt, dass sich die Effizienz mit Hilfe eines zweiten Verdampfers steigern lässt. In Kombination des zweiten Verdampfers mit einem Ejektor kann die Effizienz im Teillastbereich einer Omnibusklimaanlage theoretisch um bis zu 4,8% gesteigert werden. Dabei erweist sich diejenige Verschaltung am vorteilhaftesten, bei der der zu kühlende Lufstrom nacheinander durch beide Wärmeübertrager strömt. Aufgrund der stufenweisen Abkühlung der Luft reduzieren sich die mittleren treibenden Temperaturdifferenzen in den Wärmeübertragern und dadurch die durch Entropieproduktion verursachten Verluste. Ein Vergleich der Ergebnisse der verschiedenen Arbeiten zur Ejektorgeometrie zeigt, dass die Autoren für einzelne Geometrieverhältnisse ähnliche Werte ermittelt haben, bei denen der Ejektor die höchste Effizienz aufweist. Die optimalen Werte für die wensentlichen Geometrieverhältnisse wurden in dieser Arbeit zusammengefasst. Dies ermöglichte die Auslegung und die Konstruktion des in dieser Arbeit untersuchten Ejektors mit optimierter Geometrie für R744-Kältekreisläufe. Fiorenzano hat in seiner Arbeit den gleichen Ejektor verwendet und gezeigt, dass mit den verwendeten Geometrieparametern eine hohe Effizienz erreicht werden kann. Dazu hat Fiorenzano die Effizienz des Ejektors mit denen anderer Ejektoren aus anderen Arbeiten verglichen. In Anlehnung an die Arbeit von Fiorenzano, in deren Fokus die Entwicklung einer Korrelation für die Ejektoreffizienz stand, wird in dieser Arbeit eine Korrelation für den Treibmassenstrom in einem R744-Ejektor vorgestellt. Wie auch die Korrelation von Fiorenzano basiert die vorgestellte Korrelation auf dimensionslosen Kennzahlen. Sie enthält nur wenige Koeffizienten und lässt sich mit geringen Messaufwand parametrisieren. Für Simulationen steht damit eine Gleichung zur Verfügung, mit der der Treibmassenstrom mit guter Genauigkeit berechnet werden kann. Zusammen mit der Gleichung von Fiorenzano kann damit das Verhalten des Ejektors in einem R744 Kältekreislauf simuliert werden.


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    Titel :

    Untersuchung eines Ejektors in einem R744-Kältekreislauf


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2014


    Format / Umfang :

    18 Seiten, Bilder, Tabellen, 6 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Deutsch





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