Entwicklung und Erprobung eines Kaltwassersatzes mit Turboverdichter und Wasser als Kältemittel (Deutsch)

Dem Einsatz von Wasser als Kältemittel standen bisher ungelöste Probleme bei der Bewältigung des kontinuierlichen Absaugens großer Wasserdampfvolumina entgegen, da auf Grund der geringen Dampfdichte vom Wasser ein großer Dampfvolumenstrom aus dem Verdampfer abgesaugt werden muß. Durch die Entwicklung eines Turboverdichters an der ILK Dresden war es möglich einen anwendungsreifen, kompakten und hermetischen Kaltwassersatz (500 kW bis 1000 kW) mit Wasser als Kältemittel zu entwickeln und zu erproben. Zusammenfassend werden die Entwicklungsvoraussetzungen für den Bau von Kompressionskältemaschinen und das Verdichterkonzept erläutert. Der entwickelte zweistufige Turboverdichter ist im hermetischen System des Kaltwassersatzes integriert. Das Verdichterlaufrad wird direkt angetrieben (Wasserdampfatmosphäre). Die Kälteleistung der Anlage wird mit der Verdichterdrehzahl geregelt. Der Aufbau, der in den Dimensionen herkömmlichen Kälteanlagen entsprechenden Großversuchsanlage, die Betriebserfahrungen (Langzeittest, 6000 Betriebsstunden) und der Einfluß des Rückkühlsystems auf die Effektivität von R 718-Kältemaschinen wird dargestellt. So verursachen Kältemaschinen mit Wasser als Kältemittel einen geringeren Anlagenaufwand als konventionelle Verfahren (Kältemittelsicherheit, Ölwirtschaft). Sie können mit viel geringeren Temperaturdifferenzen zwischen internen Verdampfungs- und Verflüssigungstemperaturen und externen Wassertemperaturen arbeiten und besitzen so von vornherein höhere Leistungszahlen. Eine ausgezeichnete Anpassung der Kälteanlage an Teillastbedingungen ermöglicht die unabhängige Drehzahlregelung jeder Verdichterstufe. Weiterhin sind die Schallemissionen dieser Anlagen (80 dB) deutlich geringer als bei konventionellen Anlagen gleicher Leistung. R 718-Kälteanlagen sind nunmehr eine technische und wirtschaftliche Alternative zur Kaltwassererzeugung mit konventionellen Kältemitteln.