CO2-Systeme stellen eine zukunftsfähige Technologie dar, deren weitere Optimierung sich sowohl aus ökologischen als auch ökonomischen Gründen lohnt. Compact Kältetechnik realisiert seit 2004 Kältemaschinen mit R 744, zuerst als subkritische Kaskadenanlagen, später auch als transkritische Boostersysteme. Mit dem entstandenen Versuchslabor (siehe ) soll die vorhandene Technologie optimiert und die Energieeffizienz erhöht werden.
Errichtet wurden zwei Anlagentypen:
Anlage 1: Kaskadenanlage R 134 a/R 744
- Die Normalkühlung mit R 134 a realisiert die Kälteerzeugung für die Kühldecke des Schulungsraums und parallel dazu die Verflüssigung der CO2-Stufe im Kaskaden-Wärmeübertrager (zwei Verdampfungsniveaus); variable Kälteleistung 2,38,1 kW.
- Die Tiefkühlung mit R 744 versorgt einen Tiefkühlraum; Kälteleistung 2,6 kW.
- Besonderheit: Die CO2-Tiefkühlstufe beinhaltet die komplette Kaskaden- und Kühlstellensteuerung und ist schnell und problemlos in bestehende R 134 a-Systeme integrierbar (zum Beispiel: Nachrüs-tung eines Tiefkühlraums).
- Die Kaskadenanlage war auch Bestandteil des Messeauftritts zur Chillventa 2012 (siehe Bild 2).
Anlage 2: Transkritisches R 744 Boosterverbundsystem
- Zweistufiges transkritisches Boostersystem; entspricht einem Supermarkt mittlerer Größe (85 kW Pluskühlung, 22 kW Tiefkühlung).
- Gemeinsam mit Kooperationspartner ELREHA wurde die anspruchsvolle Regelungstechnik realisiert. In weiterer Forschungsarbeit sollen Anlagen- und Regelungstechnik weiter verbessert werden.
- Mit einem Thermoöl-Sekundärkreis können unterschiedliche Kühllasten und Betriebsbedingungen (unabhängig von den Umgebungsbedingungen) simuliert werden.
- Ausgerüstet mit einem Messsystem von ClimaCheck können alle gewünschten Prozesspunkte der Gesamtanlage in Echtzeit ausgewertet und visuell dargestellt werden. Eine ganzheitliche Energie- und Kostenbilanzierung der transkritischen Versuchsanlage ist dadurch möglich.
Angebotene Schulungsmaßnahmen
Der Umgang mit dem Hochdruckkältemittel R 744 (CO2) erfordert spezielle anwendungstechnische Kenntnisse in der Projektierung, sowie für Montage und Anlagenbetrieb. Hier seien nur einige Besonderheiten von R 744 exemplarisch aufgeführt:
- R 744 hat hervorragende thermodynamische Eigenschaften und eine 4- bis 7-mal größere volumetrische Kälteleistung als R 22, R 134 a, R 404 A oder NH3, dadurch wird ein wesentlich geringerer Kältemittelmassenstrom erforderlich, was wiederum kleinere Rohrdurchmesser zur Folge hat.
- Druckabfälle mit diesem Kältemittel haben einen deutlich geringeren Einfluss auf die Effizienz (siehe Tabelle 1).
- Außerdem erlauben die niedrigen Druck-verhältnisse den Einsatz von kleineren, äußerst laufruhigen Verdichtern.
- Andererseits führen 4- bis 12-mal höhere Betriebsdrücke gegenüber gewöhnlichen Kältemitteln zu erhöhten Anforderungen an Bauteile und Prozessführung (siehe Bild 3).
Aufgrund dieser komplexen Thematik bietet compact Kältetechnik je nach Wunsch individuell zusammenstellbare Schulungen für Projektanten, Kälte- und Servicetechniker und Monteure an. Voraussichtliche Schulungsschwerpunkte:
- Grundlagen zum Kältemittel R 744
- Sicherheitsaspekte
- Allgemeines zur Projektierung mit R 744
- Einstufige subkritische R 744-Systeme
- Transkritische R 744-Systeme
- Praktische Unterweisungen im Labor
- R 744-Anlagentechnik von compact Kältetechnik
Die Schulungen haben einen theoretischen und einen praktischen Teil und sind modular aufgebaut. -
Dr.-Ing. Ulrich Arndt
TGA-Berater, Radeberg
Dipl.-Ing. Stephan Leideck
compact Kältetechnik, Dresden
