Betrachtet wird die thermodynamische Bewertung des theoretischen Kältemittelkreislaufes für R134a und R744 mit dem Ziel, Ansatzpunkte für eine signifikante Verbesserung des Kältemittelkreislaufes mit dem jeweiligen Kältemittel zu finden, ohne auf Vor- und Nachteile ausgeführter Klimaanlagen näher einzugehen. Die Energieumwandlungs- und -transportvorgänge sind stets durch irreversible Vorgänge gekennzeichnet. Die Bewertung dieser Vorgänge allein durch den ersten Hauptsatz der Thermodynamik lässt keine vollständigen Aussagen über die Güte zu. Die Bewertung erfolgt deshalb mit Hilfe der Exergiebetrachtung, die den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik und somit auch Irreversibilitäten betrachtet. Die arbeitsleistende Entspannung für den transkritischen R744-Prozess ist demnach speziell bei hohen Umgebungstemperaturen thermodynamisch berechtigt und führt zu einer signifikanten Verbesserung des transkritischen R744-Prozesses. Durch eine zweistufige Verdichtung mit Zwischenkühlung kann die Effizienz weiter verbessert werden. Die Leistungszahl des R134a-Prozesses wird durch den Einsatz einer arbeitsleistenden Entspannung ebenfalls verbessert, jedoch sind das Verbesserungspotential und die zu gewinnende Expansionsarbeit deutlich geringer. Für die Realisierung in einem transkritischen Kältemittelkreislauf wird eine kombinierte Expansions-Kompressions-Maschine vorgeschlagen. Die entscheidende Bedingung für die Realisierung dieser Technologie ist neben der breiten Einführung des Kältemittels R744 die Bereitstellung effizienter, zuverlässiger und preisgünstiger Systeme.
Potentiale für die Steigerung der Effizienz von Klimaanlagen und deren Einfluss auf die Prozessgestaltung
2007
10 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 19 Quellen
Conference paper
German
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