Die Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen mbH Aachen (FKA) entwickelt kompakte Adsorptions-Kälteanlagen zur mobilen Anwendung, wie sie gerade für Hybridfahrzeuge und Elektroautos interessant werden können. Bei zukünftigen Antriebskonzepten, wie beispielsweise in Hybrid- und Elektrofahrzeugen, wird der Kältebedarf zur Temperierung des elektrischen Speichers zudem steigen. Da die Batterien nicht nur unter Last eine Grenztemperatur (zirka 40 Grad C bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren) aus Lebensdauer- und somit auch Kostengründen nicht überschreiten dürfen, müssen zukünftige Kälteanlagen auch im Standbetrieb eingesetzt werden können, wenn möglich ohne den elektrischen Speicher zu belasten. Thermisch betriebene Adsorptions-Kälteanlagen, wie sie von der FKA entwickelt werden, sind daher eine zukunftsweisende Technik zur aktiven Kühlung. Im Beitrag wird das Funktionsprinzip von Adsorptions-Kälteanlagen erläutert. Die Herausforderungen bei der Entwicklung und der Integration von Adsorptions-Kälteanlagen werden näher betrachtet werden. Hierzu werden Antriebs-Wärmequelle, Kältebereitstellung, Rückkühlung, Umschaltzeit sowie Bauvolumen und Fahrzeugintegration untersucht. Es wird gezeigt, dass thermisch betriebene Adsorptionskälteanlagen ein großes Potenzial zur Steigerung des Gesamtwirkungsgrads von Fahrzeugen bieten, unabhängig vom Antriebskonzept. Bei Verbrennungsmotoren können Einsparungen des Mehrverbrauchs durch Klimatisierung von in etwa 60 % abgeschätzt werden. Zudem bieten sie zusätzliche Komfortlösungen, wie zum Beispiel eine Standklimatisierung. Allerdings haben Adsorptions-Kälteanlagen ein nichtstationäres Betriebsverhalten. Um das dargestellte Potenzial zu erreichen, ist eine geschickte Regelung der Anlage erforderlich. Zudem sind thermische Kälteanlagen, bedingt durch die geringen Temperaturdifferenzen bei der Wärmeübertragung im Verdampfer sowie bedingt durch den komplexen Wärme- und Stoffübergang in den Betten, eher träge, was die Energiesparanforderungen an die Regelung erhöht. Daher sollte neben der technischen Entwicklung ein Schwerpunkt auf innovative Regelungskonzepte gelegt werden, um das maximal mögliche Potenzial dieser Technik nutzen zu können.
Kälte aus Wärme. Adsorptionstechnik für die Klimatisierung im Automobil
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 112 , 4 ; 236-241
2010
6 Seiten, 3 Bilder, 4 Quellen
Article (Journal)
German
Kälte aus Wärme — Adsorptionstechnik für die Klimatisierung im Automobil
Online Contents | 2010
|Abluftreinigung mit neuer Kohlefaser-Adsorptionstechnik
Automotive engineering | 1986
|Kaelte aus Waerme - Adsorptionstrechnik fuer die Klimatisierung im Automobil
Automotive engineering | 2010
|Batterie als Wärme- / Kältespeicher zur Klimatisierung von Elektrofahrzeugen
European Patent Office | 2018
|ENERGIE - Blockheizkraftwerke - Strom, Notstrom, Wärme, Kälte
Online Contents | 2012