Wasserkühler mit Wasser als Kältemittel (Deutsch)

Wasser wird als Kältemittel (R 718) in unterschiedlichen kältetechnischen Verfahren eingesetzt, die ebenso wie die Bedingungen für die mechanische Verdichtung im Vergleich zu NH3 (R 717) in Tabellen zusammengestellt sind. Die Prinzipschaltung einer ausgeführten Kaskaden-Anlage (4 MW Kälteleistung) für die Klimatisierung von Bergwerken mit Vakuum-Eis zeigt die Aufteilung des Temperaturhubes von 4 K bis 6 K für die R 718-Stufe und 30 K für die R 717-Stufe. Die Laboranlagen, die Demonstrationsanlage (Kälteleistung 10 kW bis 100 kW) mit einem Turboverdichter mit einem Volumenstrom von 3600 m³/h sowie die Versuchsgroßanlage (Kälteleistung von 300 kW bis 1000 kW) des ILK Dresden werden mit Entwicklungsergebnissen vorgestellt. Seit 1991 werden Forschungsarbeiten zur Direktverdampfung und Direktverflüssigung durchgeführt und neue, platzsparende Konstruktionen erprobt. Die Auslegung der Verdampfer und Verflüssiger ist für die Erreichung realisierbarer Druckverhältnisse des Turboverdichter entscheidend. Für R 718-Wasserkühler werden die Einsatzbedingungen unter Berücksichtigung des in Diagrammen dargestellten Ansaugvolumenstroms, des Verdichtungsdruckverhältnisses und der Leistungszahl in Abhängigkeit von der Verdampfungs- und Verflüssigungstemperatur aufgezeigt. Unter Berücksichtigung neuester Forschungsergebnisse zur Gestaltung von Wärmeübertragern ist bei Grädigkeiten von 0,5 K für einen Verdichter mit 1000 kW Kälteleistung (82 m³/s Ansaugvolumenstrom) nur noch ein Druckverhältnis von 5,42 (statt 9,55) erforderlich. Das Prinzipschaltbild einer solchen R 718-Anlage und der Verlauf des Kaltdampfprozesses im lg p-h-Diagramm sind abgebildet. Derartige Anlagen setzen den Transport des Kaltwassers zum Verbraucher und des Kühlwassers zum und innerhalb des geschlossenen Kühlturmes unter Vakuumbedingungen voraus. Für größere Druckverhältnisse ist ein zweistufiger Wasserkühler erforderlich, der als Schnittbild nach dem Konstruktionsprinzip des ILK Dresden dargestellt ist und der mit zwei externen Plattenwärmeübertragern ergänzt werden muß, wenn nicht unter Vakuumbedingungen gearbeitet wird.