Kühlen mit Kältemaschinen
摘要
Das Kapitel behandelt die Grundlagen, thermodynamischen Prozesse und Anwendungen von Kompressions-Kältemaschinen. Nach der Abgrenzung zu alternativen Kühlverfahren wie Absorptions-, Adsorptions- und Verdunstungskühlung wird der Aufbau elektrisch angetriebener Kältemaschinen mit geschlossenem Kältemittelkreislauf beschrieben. Der Kompressionsprozess wird thermodynamisch analysiert, einschließlich Zustandsänderungen, Energie- und Exergieströmen, Leistungszahl und exergetischem Wirkungsgrad. Ein Beispiel mit Kohlendioxid (R-744) veranschaulicht den überkritischen Kältemaschinenprozess für die Kühlung im Mobilitätsbereich. Ein weiteres Beispiel zeigt den zweistufigen Kältemaschinenprozess mit Ammoniak (R-717) zur Kühlung im Lebensmittelbereich. Beide werden in Excel berechnet und hinsichtlich Exergieverluste und Effizienz bewertet. Der Zusammenhang zwischen Temperaturdifferenzen, Entropieproduktion und energetischer Optimierung wird hervorgehoben. Das Kapitel bietet eine praxisorientierte Grundlage für das Verständnis und die Bewertung moderner Kälteprozesse in Mobilität, Gebäudetechnik und Industrie.