Charakterisierung von Kältemittelverflüssigern und -verdampfern in Kälteanlagen und Wärmepumpen

Wärmeübertrager sind in Kälteanlagen und Wärmepumpen die wichtigsten Komponenten für einen energieeffizienten Betrieb. Neue Designs und Verbesserungen erfordern die Charakterisierung der Performance am realen Objekt, für diesen Zweck ist am Fraunhofer ISE ein Versuchsstand zur Charakterisierung von Kältemittelverflüssigern und -verdampfern in Kälteanlagen und Wärmepumpen in Betrieb genommen worden. Es können Wärmeübertrager mit den Sekundärmedien Luft, Wasser und Sole mit verschiedensten Kältemitteln (Kohlenwasserstoffe, HFKWs, HFOs, Kältemittelgemische) bei einem Druck zwischen 2 bar und 28 bar als Kältemittelverflüssiger oder Kältemittelverdampfer vermessen werden. Der eigens entwickelte modulare Aufbau des Versuchsstandes mit Kältekreis und Hydraulikkreis und einer Anbindung mittels Bypass‐Schaltung an den zu vermessenden Wärmeübertrager bietet die Möglichkeit der Vermessung einer großen Bandbreite von einsetzbaren Kältemitteln, Sekundärmedien, Leistungen und Temperaturen. Die Charakterisierung beinhaltet die Vermessung der Performance, der Kältemittelfüllmenge und der Menge des im Wärmeübertrager verbleibenden Öls im stationären Zustand sowie dem dynamischen Vereisungsverhalten und der Fehlverteilung des Kältemittels (bei Luft Kältemittelverdampfern). Ergebnisse zur Vermessung der Performance, der Eisbildung und der Kältemittelfüllmenge werden an ausgewählten Luft‐Wärmeübertragern sowie an Plattenwärmeübertragern vorgestellt und diskutiert.