Entwicklung einer neuen Technologie zur effizienten Kältemittelunterkühlung auf Basis eines Ejektors und des Kältemittels

Zielstellung des Projektes war es, eine Effizienzsteigerung bei gleichzeitiger Vereinfachung des Gesamtsystems im Vergleich zu bisherigen Ejektorsystemen zu erzielen. Im Vortrag wird auf die einzelnen Schritte von der Idee bis zur Umsetzung eingegangen und die Ergebnisse vorgestellt.

Description

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Speaker

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When & Where

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Wed, 09.10.2024, 14:40 – 15:00

place

Hall 7A / 7A-638

Details

Format: Lecture

Language: German

Description

Eine neue Testanlage mit dem natürlichen Kältemittel R-744 wurde vonseiten des Industriepartners compact Kältetechnik GmbH aufgebaut und in Anlehnung an die künftigen marktnahen Auslegungsbedingungen angepasst. Im Vergleich zum Flash-Gas-Bypass-System (Stand der Technik) wird mithilfe eines Parallelverdichters sowie einer Ejektor-Unterkühler-Einheit das hohe Expansionspo-tential nach dem Gaskühler nutzbar gemacht.
Mittels eines durch den Forschungspartner Technische Universität Dresden (Schaufler-Professur für Kälte-, Kryo- und Kompressorentechnik) entwickelten Berechnungstools konnten 2 spezielle Geometrien der Unterkühler-Ejektoren entworfen und gefertigt werden. Der Hauptaspekt be-steht darin, einen Ejektor mit einem sehr hohen Druckhub (20 bar) bei gleichzeitig hoher Effizienz zu konstruieren, der einen sicheren Betrieb sowohl im Auslegungspunkt als auch unter variierten Betriebsbedingungen gewährleistet. Durch umfangreiche Messergebnisse mit veränderlichen Rand- und Regelparametern sowie Lastfällen erfolgte eine Validierung der Ejektoren. Ebenso konnte eine optimierte Regelstrategie für die Gesamtanlage implementiert werden, welche im Vortrag näher erläutert werden soll.
Neben einem vereinfachten Regelverhalten der Ejektoren und Erhöhung der Betriebssicherheit war ein Hauptanliegen, die Gesamteffizienz der Anlage durch Hinzufügen der Ejektor-Unterkühler-Einheit zu erhöhen. Diese Erwartungen konnten mit ca. 40 % Effizienzgewinn im Auslegungspunkt bei maximaler Außentemperatur erreicht werden.
Abschließend wird im Vortrag auf die Investitionskosten und Amortisationszeit im Vergleich zum Referenzsystem mit Flash-Gas-Bypass eingegangen. Dabei wird erläutert, warum aufgrund der niedrigen Anzahl an benötigten Bauteilen, der Amortisationszeitzeitraum kurz ausfällt. ... read more