Absorptionskälte

Kälteerzeugung durch Abwärme


Mit dem Einsatz einer Absorptionsk√§lteanlage kann erzeugte W√§rme (z. B. die Abw√§rme einer Mikrogasturbine) zur K√§lteerzeugung (Kaltwasser mit einer Temperatur von ca. 6¬įC) genutzt werden.

Streng genommen ist es falsch von K√§lteerzeugung zu sprechen, da es aus physikalischer Sicht den Begriff der K√§lten nicht gibt. K√ľhlen ist vielmehr das gezielte Abf√ľhren von W√§rmeenergie. Die bei der K√ľhlung anfallende W√§rme muss dabei an ein anderes verf√ľgbares Medium bei entsprechend h√∂herer Temperatur abgegeben werden. Da W√§rme aber nicht von selbst von einem tieferen Temperaturniveau auf ein h√∂heres √ľbergeht (zweiter Hauptsatz der Thermodynamik), ist dazu die Arbeit einer K√§ltemaschine erforderlich.
Bei herk√∂mmlichen K√§ltemaschinen ist Strom der Prim√§renergietr√§ger f√ľr den K√§lteprozess. Wesentlich umweltschonender ist die K√§lteerzeugung jedoch in einer sogenannten Absorptionsk√§ltemaschine. In dieser ist nicht Strom sondern W√§rme die Energiequelle f√ľr den Prozess.

Funktionsweise einer Absorptionskälteanlage

Die einfachste Grundform einer Absorptionsmaschine besteht zumindest aus einem Austreiber, einem Verfl√ľssiger, einem Verdampfer und einem Absorber. Nachfolgend dargestellt der komplette Kreislauf einer Absorptionsk√§ltemaschine.

Funktionsweise einer Absorptionskältemaschine

Funktionsweise einer Absorptionskältemaschine

Absorptionskältemaschine und Mikrogasturbine

Kraft-W√§rme-K√§lte-Kopplung basiert auf der gleichzeitigen Gewinnung von mechanischer Energie, die in der Regel direkt in Strom umgewandelt wird und W√§rme, die beispielsweise f√ľr Heizzwecke oder f√ľr Produktionsprozessegenutzt werden kann.¬† Durch den Einsatz moderner Sorptionstechnik kann die erzeugte (Ab)W√§rme (z.B. Abw√§rme der Turbine) direkt zur K√§lteerzeugung genutzt werden.

F√ľr den optimalen Betriebszustand einer Absorptionsk√§ltemaschine (AKM) sind Vorlauftemperaturen von 90¬įC bis 95¬įC n√∂tig. Motorische Blockheizkraftwerke (BHKWs) sind f√ľr die Kopplung mit Absorptionsk√§ltemaschinen weniger geeignet, weil sie den K√ľhlkreislauf des Motors nutzen, um damit Warmwasser zu erzeugen. Die erreichbaren Vorlauftemperaturen liegen in der Regel bei etwa 86¬įC. Zudem sollte die R√ľcklauftemperatur nicht √ľber 70¬įC betragen um eine √úberhitzung des Motors entgegenzuwirken.

Der Wirkungsgrad einer Absorptionskälteanlage ist jedoch stark abhängig vom Heizwasservolumenstrom sowie dessen Temperatur. Sinkt die Vorlauftemperatur nimmt auch die Kälteleistung ab. Statt eines motorischen BHKWs wird daher der Einsatz einer Capstone Mikrogasturbine empfohlen.

Ein großer Vorteil der Kombination von Mikrogasturbine mit Absorptionskältemaschine ist das Erreichen hoher Vorlauftemperaturen der Mikrogasturbine. Die Absorptionskältemaschine erhält damit optimale Betriebsparameter.

Anbindungsmöglichkeit Schema: Kraft-Dampf-Kälte-Kopplung mittels Absorptionskältemaschine (AKM)

einfache Anbindungsmöglichkeit einer Absorptionskältemaschine

einfache Anbindungsmöglichkeit einer Absorptionskältemaschine