- Die Adsorptionskältemaschine gehört zur Gruppe der periodisch
arbeitenden Sorptionswärmepumpen.
- Im Leistungsprozeß wird
durch die Verdampfung des Kältemittels
Wasser
Kaltwasser im Bereich
von 5°C bis 12°C erzeugt.
Als Adsorptionsmittel kommt Silikagel
zum Einsatz. Dieses Material (Kieselsäuregel SiO2),
in kristalliner Form, ist ein natürlicher Stoff und damit
absolut umweltfreundlich.
Die Adsorption von Wasserdampfes durch das Silicagel erfolgt
rein physikalisch und ist unbegrenzt reversierbar.
Ebenso geht mit der Verwendung von Wasser als Kältemittel
keine Gefährdung für die Umwelt bei der Herstellung,
Verwendung und Entsorgung aus.
Wasser verdampft unter atmosphärischen Bedingungen (1013
mbar) bei ca. 100°C. Um diesen Prozeß bei dem gewünschten
Temperaturniveau ab 5°C realisieren zu können, muß
der Gesamtdruck der Umgebung auf ein Grobvakuum von ca.10 mbar
abgesenkt werden. Damit kann die erforderliche Verdampfungsenthalpie auch dem Kaltwasserkreis entzogen werden.
Da derartige Prozesse in der Regel nur in geschlossenen Räumen
ablaufen, kommt es zu einer Sättigung mit Kältemitteldampf.
Für den kontinuierlichen Betrieb dieses Vorgangs ist der
permanente Abzug des Dampfes und seine Rekondensation zu Kältemittel
erforderlich. Aus thermodynamischen Gründen läuft dieser
Vorgang nicht selbsttätig ab, was auf die Differenz der
Prozeßdrücke zurückzuführen ist. Mit dem
Einsatz des Adsorptionsmittels, das den Wasserdampf aufnehmen
und speichern sowie unter bestimmten Bedingungen wieder abgeben
kann, ist es möglich diesen Prozeß kontinuierlich
zu gestalten.
Für die Adsorption des Kältemittels ist eine Kühlung des Silicagels (Temperaturbereich: ca.25-35 °C)
erforderlich. Nach der Sättigung muß das Kältemittel
wieder desorbiert werden. Dazu wird das Adsorptionsmittel erwärmt
(Temperaturbereich: ca. 55-100°C), der entstehende Wasserdampf
auf hohem Temperaturniveau wird dann kondensiert. Das wiedergewonnene
Kältemittel wird dem Verdampfungsprozeß erneut zugeführt.
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- Folgende Kriterien sind für
den Betrieb der Adsorptionkältemaschine maßgebend:
- Verdampfung des Wassers ab 5°C
durch die Evakuierung der Maschine
- Reversible Gestaltung des Vorganges
der Ad- und Desorption von Wasserdampf
- Desorption des adsorbierten
Kältemittels bei Temperaturen ab 55°C
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