Experimentelle Stoffdatenvermessung zur Verwendung in einem prädiktiven Screening

Im Zuge der F-Gas Verordnung werden neue synthetische Kältemittel sowie Kältemittelgemische eingeführt. Diese Arbeitsfluide sollen eine hohe Umweltfreundlichkeit aufweisen, ungiftig sein und den Energieverbrauch der Anlagen optimieren.

Um die Arbeitsfluide einzusetzen müssen die thermodynamischen Eigenschaften der Arbeitsfluide und der Arbeitsfluid-Öl-Gemisch bekannt sein. Innerhalb dieser Präsentation werden verschieden Messmethoden zur Bestimmung der Stoffeigenschaften von Arbeitsfluiden und Arbeitsfluid-Öl-Gemisch vorgestellt. Insbesondere wird auf die Viskositätsmessung und die Dampfdruckmessung zur Bestimmung des Daniel-Plots eingegangen. Ebenfalls werden Methoden zur Vermessung der Mischungslücke, der Oberflächenspannung mittels der Methode des hängenden Tropfens und des Gefrierpunktes vorgestellt.

Alle Methoden werden an Beispielsmessung mit natürlichen Kältemittel erläutert. Im Weiteren wird die Implementierung der experimentellen Daten zur prädiktiven Screening dargestellt. Für die Modellierung der Gemische wird eine Kombination des Multifluid-Gemischmodells mit dem auf quantenchemischen Rechnungen basierenden Modell COSMO-SAC verwendet. Das Screening erfolgt anhand eines für die Wärmepumpen-Geschirrspülmaschine angepassten Kältemittelkreislaufes und den von elektrischen Geschirrspülmaschinen definierten Randbedingungen für repräsentative Temperaturbereiche.

Insgesamt wird eine einheitliche Messung, Auswertung und Screening Verfahren zur experimentellen Bestimmung der Stoffeigenschaften und des Screenings von optimierten Arbeitsfluiden für Anlagen vorgestellt.