Download - Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz FWS

News aus der Wärmepumpen-Forschung
19. Tagung des BFE-Forschungsprogramms
«Wärmepumpen und Kälte»
26. Juni 2013, HTI Burgdorf
Seite 52
In this research project, the already implemented methods are examined on the basis of
measured data and their effective savings potential is validated. In addition, research for
other efficiency increasing methods for transcritical refrigeration systems is done. Several
methods are evaluated and ranked with regard to their advantages and disadvantages as well
as savings and market potential. The results from the research project will help to select
appropriate methods to increase efficiency and promote there wide spread application. Final
results are expected in late 2013.
Stand der Technik
CO 2 ist ein alt bekanntes Kältemittel, welches seit den ersten Entwicklungen in der
Kältebranche zum Einsatz kam. Zwischen 1930 und 1940 wurde CO 2 als Kältemittel durch
die seinerzeit als sicher angepriesenen synthetischen Kältemittel (Sicherheitskältemittel)
grösstenteils vom Markt verdrängt. Anfangs der Neunziger Jahre, seit den Publikationen von
Gustav Lorentzen [1] erlebt CO 2 als Kältemittel eine Renaissance und kommt zunehmend
zum Einsatz. Heute gilt CO 2 als Kältemittel in verschiedenen Anwendungen als Stand der
Technik. Die grossen Schweizer Supermarkt- und Grosshandels-Ketten installieren derzeit
ausschliesslich transkritische CO 2 -Kälteanlagen. So sind in diesem Bereich in der Schweiz
inzwischen über 300 transkritische CO 2 -Systeme für die Kälteerzeugung in Betrieb.
Abhängig vom Einsatzort und den örtlichen Gegebenheiten sowie dem Anwendungsgebiet
eignen sich verschiedene Anlagenkonzepte um den Bedarf an Kälte abzudecken. Demnach
müssen von Fall zu Fall die Vor- und Nachteile gegenübergestellt und abgeschätzt werden.
Gängige Anlagenkonzepte unterscheiden sich im Wesentlichen in der Anzahl Verdichtungsund
Entspannungsstufen sowie der Sammleranordnung. Häufiger Anwendungsbereich von
CO 2 -Kälteanlagen stellt die gewerbliche Kälte dar, bei welcher grösstenteils zwei
Temperaturniveaus, eine Plus- und eine Minuskühlung, gefordert sind. In diesem
Anwendungsbereich gewann das Booster-Anlagenkonzept aufgrund dessen Einfachheit an
Bedeutung und löst in vielen Fällen ein Kaskaden-Anlagenkonzept oder ein Konzept von
zwei getrennten Anlagen ab. Dabei werden zwei Verdichtungsstufen für die Plus- und
Minuskühlung sowie eine dreistufige Entspannung mit einem Mitteldrucksammler und einem
Flash-Gas-Bypass eingesetzt. Der Schwerpunkt dieser Studie liegt auf einstufigen CO 2 -
Kälteanlagen mit zweistufiger Entspannung sowie einem Mitteldrucksammler mit Flash-Gas-
Bypass. Die darauf basierenden Gegenüberstellungen und Vergleiche lassen sich meist ohne
weiteres auf komplexere Anlagenkonzepte übertragen.