Gebäudeklimatisierung mit Kaltluftmaschine
- Beschlossene und noch zu erwartende Restriktionen für den Einsatz chemischer Kältemittel zur Veringerung der Ozonzerstörung und des Treibhauseffektes haben in den letzten Jahren zu einer intensiven Suche nach umweltfreundlichen Arbeitsstoffen und Verfahren zur Kälteerzeugung geführt. In diesen Zusammenhang wurde auch die nach dem linksläufigen Joule-Prozess arbeitende Kaltluftkältemaschine mit dem umweltfreundlichen, natürlichen Arbeitsmittel Luft wiederentdeckt. Im Temperaturbereich der Klimatechnik wird die Kaltluftkältemaschine derzeit zur Flugzeug- und Reisezugwagenklimatisierung eingesetzt. Für die Klimatisierung von Gebäuden wird sie bisher nicht verwendet. Hauptgrund dafür ist ihre gegenüber der Dampfkältemaschine geringere energetische Effizienz. In der Arbeit werden die wesentlichen Schaltungsvarianten des Kaltluftprozesses vorgestellt und thermodynamisch analysiert. Es wird ein Berechnungsmodell erstellt, dass die Verfolgung der Zustandsänderungen feuchter Luft in realen Kaltluftkältemaschinen ermöglicht. Mit Hilfe des Berechnungsmodells werden werden verschiedene Schaltungsvarianten des Kaltluftprozesses energetisch bewertet. Für eine energetisch vorteilhafte Prozessführung zur Gebäudeklimatisierung werden die zum Erreichen einer möglichst hohen Effizienz erforderlichen Betriebsparameter der Kaltluftkältemaschine ermittelt. Auf den Untersuchungen aufbauend wird die Konzeption zum Aufbau einer funktionsfähigen Kaltluftkältemaschine mit geeigneten Komponenten im Versuchsstand erarbeitet.
