Zyklische Wasserverdampfer für Adsorptionskälteanlage. Herausforderungen eines vereisenden Betriebs, Teil 1

Wasser ist aus thermodynamischer und ökologischer Sicht ein attraktives Kältemittel, jedoch verhindert seine hohe Gefriertemperatur bisher, dass Temperaturanforderungen nahe und unter 0 °C bedient werden können. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Frage, ob und wie dieser - in der industriellen Kühlung sehr relevante - Temperaturbereich auch für Sorptionskälteanlagen mit Kältemittel Wasser erschlossen werden könnte. Konkret wird dabei die Technologie einer Adsorptionskältemaschine mit zyklisch betriebenem Verdampfer-Kondensator betrachtet, wobei Letzterer in die Vereisung gefahren wird. Überlegungen zeigen, welche Auswirkungen ein vereisender Betrieb auf die Funktionalitäten von Verdampfer und Anlage hat und welche Anforderungen an Konstruktion und Betriebsweise sich daraus ergeben. Weiterhin wird dargestellt, wie eine vereisende Verdampfung an einem bestehenden Messaufbau ermöglicht werden konnte. Testmessungen an einem Rippenrohrverdampfer belegen die Funktionsfähigkeit eines alternativen Dampfsenke-Konzepts und demonstrieren, dass eine vereisende Verdampfung mit Kältemittel Wasser grundsätzlich möglich ist.