- Studierende des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik
Aktualisiert: 2023-04-07
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Thermische Energiesysteme
Schlüsselwort: Absorptionswärmepumpen
Thermische Energiesysteme
Arbeitsstoffgemische für Absorptionswärmepumpen und Absorptionswärmetransformatoren
In der Arbeit werden Arbeitsstoffe für Absorptionswärmepumpen und Absorptionswärme-transformatoren untersucht und mit bisher verwendeten Gemischen, die sich in Absorptionskältemaschinen bewährt haben, verglichen. Die dort eingesetzten Stoffe sind jedoch für Absorptionswärmepumpen und Absorptionswärmetransformatoren wegen der höheren Arbeitstemperaturen weniger geeignet. Arbeitsstoffgemische für Sorptions-wärmeprozesse sollten bestimmte Eigenschaften erfüllen. Da von den Stoffen, die für Absorptionswärmepumpen Absorptionswärmetransformatoren in Frage kommen, nur wenige für eine Beurteilung wichtige Stoffdaten bekannt sind, wurden die thermische Stabilität, das Dampf – Flüssigkeitsgleichgewicht und die Viskosität gemessen. In einer rechnerischen Studie wurde bei verschiedenen äußeren Randbedingungen das Verhalten der Arbeitsstoffpaare in Absorptionswärmepumpen und mit den bisher verwendeten Arbeitsstoffpaaren verglichen.
Aktualisiert: 2020-07-02
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Stoffsysteme für Absorptionswärmepumpen – experimentelle Bestimmung thermophysikalischer Eigenschaften von Lösungen der Kältemittel Methylamin, Ammoniak und Monochlordifluormethan (R 22)
Die Absorptionswärmepumpe stellt wegen der Einfachheit ihres Aufbaues einen Apparat dar, der sich hervorragend für den Einsatz zu Heizzwecken in kleinen Wohneinheiten eignet und dort die Möglichkeit der Einsparung von Primärenergie gibt. Die zu erwartenden Baukosten solcher Anlagen als auch die erreichbaren Wärmeverhältnisse werden in hohem Maße von den eingesetzten Arbeitsstoffen beeinflusst.
Ziel dieser Arbeit ist es, durch die Bestimmung von thermodynamischen Eigenschaften von Lösungen Abschätzungskriterien für den Einsatz dieser Stoffe in Absorptionsanlagen zu geben. In ersten Messungen wurden von ausgesuchten Kältemitteln zusammen mit geeigneten Lösungsmitteln die Löslichkeit, die Viskosität und die Kristallisationsgrenzen betrachtet, um eine Vorauswahl zu treffen.
Von den Systemen Methylamin – Ethylenglycol, Ammoniak – Lithiumnitrat/Wasser, R22 – Tetraethylenglycoldimethylether wurden Dampfdruckdiagramme erstellt, die eine Beurteilung dieser Systeme für den Wärmepumpenbetrieb ermöglichen sollen. Daneben wurden Messungen von Dichte, Viskosität und Kristallisationsgrenzen, falls erforderlich, durchgeführt. Die Ergebnisse wurden zu numerischen Gleichungen korreliert und daraus Diagramme erstellt. Diese Diagramme können als Arbeitsunterlage für den Bau und Versuchsbetrieb von Laboranlagen mit diesen Stoffsystemen betrachtet werden.
Aktualisiert: 2020-03-09
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Auswahl, Messung thermophysikalischer Eigenschaften und Beurteilung der Eignung von Niederdruck-Stoffsystemen für Absorptionswärmepumpen
Die vorliegende Arbeit berichtet über den Teil eines Forschungsprojekts, bei dem neue Niederdruck-Stoffsysteme für Absorptionswärmepumpen gefunden und ihre wichtigsten thermophysikalischen Eigenschaften gemessen werden sollten.
Aufgrund einer Vorauswahl, bei der Literaturdaten und die Molekülstruktur der betrachteten Substanzen Beachtung fanden, wurden 84 verschiedene Stoffsysteme für die weiteren Untersuchungen bestimmt. Diese erfolgten im Rahmen eines Selektionsverfahrens, bei dem von Stufe zu Stufe die Anzahl der betrachteten Stoffsysteme ab- und die Beurteilungsgenauigkeit zugenommen hat. Dabei wurde zunächst die Löslichkeit des Kältemittels im Absorptionsmittel punktuell untersucht, dann eine Löslichkeitsisobare aufgenommen, vorläufige Dampfdruckdiagramme erstellt, die thermische Stabilität begutachtet und schließlich von denen am besten geeignet erscheinenden Systemen die Stoffeigenschaften Dampfdruck, Dichte und Viskosität innerhalb des interessierenden Temperaturbereichs gemessen.
Aufgrund dieser Messungen wird ein Vergleich mit bisher eingesetzten Stoffpaaren durchgeführt, wobei sich zeigt, dass die hier vorgestellten Systeme TFE-NMP und R123a-DTG zumindest in Teilbereichen erhebliche Verbesserungen ergeben könnten.
Aktualisiert: 2020-03-09
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