Kühlung
Begriffdefinition "Kälte" in der Technik.
Unter dem Begriff „Kälte“ wird in der Technik ein förderbarer Wärmeträger (Wasser, Luft, Sole resp. W asser-Frostschutzmittel-Gemisch, W asser-Eis-Gemische resp. Flow-Ice etc.) verstanden, dessen Temperatur unter der Umgebungstemp eratur (meist 20 °C) liegt.
Die Nutzung von Kälte in wird in drei Nutzungen unterschieden, welche?
+ 2 Formen die nicht behandelt werden
- Klimakälte:
- Gewerbliche Kälte:
- Prozesskälte
Mechanische Kälte - Mobile Geräte mit Strom betrieben
Freie Kälte - natürlicher Wärmefluss von hoher zu tiefer Temperatur nutzt, resp. die Abkühlung bei Verdunstungsprozessen. Nur für die Hilfsbetriebe (Pumpen etc.) wird Fremdenergie benötigt.
Definition Klimakälte
Für die sommerliche Raumklimatisierung wird Kälte benötigt, die auch Klimakälte genannt wird. Klimakälte ist meist an W asser oder Luft gebunden. Der Temperaturbereich beträgt m inimal 6 °C bis maximal 22 °C.
Definition Prozesskälte
Für industrielle Prozesse, insbesondere in der Lebensmittelindustrie, wird Kälte benötigt, welche Prozesskälte genannt wird. Prozesskälte benötigt oft grosse Leistungen mit unterschiedlichsten Temperaturen. Auch zur Kühlung von Räumen mit hohen internen Wärmelasten (z. B. Computerräume).
Definition Gewerbliche Kälte
Darunter wird die zur gewerblichen Kühlung von Nahrungsmitteln benötigte Kälte mit fest installierten Einrichtungen verstanden. (Grossküchen, Gastronomie, Lebensmittelhandel), Kleine Leistungen benötigt, Für Lebensmittel wird Kälte mit –4 °C bis 4 °C (Kühlung resp. Pluskälte genannt) und ca. –25 °C (Tiefkühlung resp. Minuskälte genannt) benötigt. Gewerbliche Kälte ist an Sole, Flüssigeis oder direkt an Kältemittel gebunden.
Der Kälteleistungsbedarf eines Raumes setzt sich zusammen aus?
- Im Raum selbst anfallenden W ärmeleistung (interne Last)
- von aussen in den Raum eindringenden W ärmeleistung (e xterne Last).
Interne Lasten
4 Stück
> Personenwärme
> Beleuchtungswärme
> Abwärme von Geräten
>Transmission von Innenflächen (selten, falls Nebenraum überduchschnittlich beheitzt)
Externe Lasten
2 Stück
- Einstrahlung durch Fenster und verglaste Bauteile: wesentlicher Grund für zu hohe Innentempereratur sehr abhängig von Lage, Witterung, Jahreszeit und Sonnenstand
- Transmission durch Bauteile von aussen: Die Transmission durch heutige, gut gedämmte Bauteile (Wände, Dach und Fenster) kann im Vergleich zu den übrigen Lasten vernachlässigt werden.
Richtwerte für Laten bei Büronutzung
Insgesamt ergibt sich ein Kühlleistungsbedarf in der Nutzungszeit (10 Stunden pro Tag) von etwa 20 - 40 W /m 2. Höhere W erte kommen nur selten vor. (siehe auch Skript Lüftung)
genauere Infos Skript S. 7
Wie lässt sich die Kälteleistung ohne Entfeuchtung berrechnen?
Da aus technischen Gründen fast immer Kondensation am Kühlregister auftritt, findet bei den meisten Kühlvorgängen auch eine Entfeuchtung statt, welche die erforderliche Leistung erhöht.
Dann kann die Leistung nur noch aus dem h -x-Diagramm (über die Ablesung der Enthalpiedifferenz) oder mit entsprechenden EDV-Programmen bestimmt werden.
Was wird unter einer Kältemaschine verstanden?
Maschinen welche mit line einem thermodynamischenKreisprozess Wärme von tiefer zu hoher Temperatur fördern, oder, mit anderen Worten, welche einen Wärmeträger abzukühlen vermögen.
Dies meist mit mechanischer Arbeit (Kompressor, umgekehrter Wärmepumpe-prozess)
Leistungszifferformel einer Kältemaschine berechnet sich aus:
mit Formel
dem Verhältnis der erzeugten Kälte (Verdampfer-Wärme) zur Antriebsenergie (meist elektrisch):
Da die Kältemaschine ein Kreisprozess ist, läst sich die Leistungsziffer auch mit dem Carnotswirkungsgrad berechnen.
Was wird dazu benötigt?
Formel:
untere Prozesstemperatur (Kältetemperatur, typisch 6-12°C)
obere Prozesstemperatur (Rückkühltemperatur, ca. 30-50°C)
Carnotswirkungsgrad
verschiedene Typen von Kompressionskältemschinen.
4 Stück
Kolbenkompressoren - Velopumpe prinzip
Spiralverdichter - Scrollkompressoren, schwierig herzustellen meist nur geringe Leistungen bis 100 kW Kälteleistung
Schraubenkompressoren - ahnlich wie Spiralverdichter, 50-1000 kW Leistung
Turbokompressoren - Turbine als Verdichter, für grosse Leistungen bis mehrere MW
Nach welchen Umweltfaktoren werden Kältemittel bewertet?
Ozone Depletion Potential (ODP)
Schaden an Ozonschicht
Global Warming Potential (GWP)
Treibhauseffekt
Tabelle zu Umweltdaten von Kätemittel: Kälteskript Seite 12
3 heute übliche Kältemittel bennen können. evt. mit Anwendung
siehe Tabelle
Welche zwei Alternativen gibts es zu der Kompressionskältemschine?
Wie werden sie angetrieben?
Absorbtionskältemaschine
Antrieb über höheres Temperatur-Niveau (Wasser oder Dampf mit 80-140°C)
Direktverdampfer
Kältemittel verdampft direkt am gewünschten Ort
Was ist ebenfalls zwingend notwendig wen eine Kühlung eingebaut wird?
einen Sonnenschutz inkl. autmatischer steuerung
Was ist ein Rückkühler
Die entzogene Wärme muss irgendwo abgegeben werden - meist umgebungsluft
besser wäre eine Wärmerückgewinnung falls diese genutz werden kann
Beispiele sind Kühltürme bei thermischen Kraftwerke
Welche Arten von Rückkühlern gibt es?
Trockenkühler - Kühlrregister und Ventilator (wie im Auto)
Offene Nasskühltürme - Wasser das Verdunstet muss ersetzt werden
Geschlossene Nasskühltürme - aufwendigere Bauweise
Hybridkühler - hohe Leistung in Kompakter form noch aufewnigere Bauweise
Rückkühülung mit Lüftungsgeräten
Prinzip der freien Kühlung?
Massnahmen, Installationen und Betriebsweise die Wärmeabführ ohne Kältemaschine bewerkstelligen
Was passiert bei der Abiaten Kühlung?
Die Abluft aus dem Gebäude wird auf 90-98% befeuchtet. dabei sinkt die Abluft temperatur (siehe h-x Diagramm seite 22). nun kann die Zuluft mit der Abluft abgekühlt werden
Wann läuft eine Adiabate Kühlung nicht merh so gut?
Falls die Aussenluft sehr feucht ist. (Schwül)
-
- 1 / 23
-
Lernkarten
Begriffdefinition "Kälte" in der Technik.
Unter dem Begriff „Kälte“ wird in der Technik ein förderbarer Wärmeträger (Wasser, Luft, Sole resp. W asser-Frostschutzmittel-Gemisch, W asser-Eis-Gemische resp. Flow-Ice etc.) verstanden, dessen Temperatur unter der Umgebungstemp eratur (meist 20 °C) liegt.
Die Nutzung von Kälte in wird in drei Nutzungen unterschieden, welche?
+ 2 Formen die nicht behandelt werden
- Klimakälte:
- Gewerbliche Kälte:
- Prozesskälte
Mechanische Kälte - Mobile Geräte mit Strom betrieben
Freie Kälte - natürlicher Wärmefluss von hoher zu tiefer Temperatur nutzt, resp. die Abkühlung bei Verdunstungsprozessen. Nur für die Hilfsbetriebe (Pumpen etc.) wird Fremdenergie benötigt.
Definition Klimakälte
Für die sommerliche Raumklimatisierung wird Kälte benötigt, die auch Klimakälte genannt wird. Klimakälte ist meist an W asser oder Luft gebunden. Der Temperaturbereich beträgt m inimal 6 °C bis maximal 22 °C.
Definition Prozesskälte
Für industrielle Prozesse, insbesondere in der Lebensmittelindustrie, wird Kälte benötigt, welche Prozesskälte genannt wird. Prozesskälte benötigt oft grosse Leistungen mit unterschiedlichsten Temperaturen. Auch zur Kühlung von Räumen mit hohen internen Wärmelasten (z. B. Computerräume).
Definition Gewerbliche Kälte
Darunter wird die zur gewerblichen Kühlung von Nahrungsmitteln benötigte Kälte mit fest installierten Einrichtungen verstanden. (Grossküchen, Gastronomie, Lebensmittelhandel), Kleine Leistungen benötigt, Für Lebensmittel wird Kälte mit –4 °C bis 4 °C (Kühlung resp. Pluskälte genannt) und ca. –25 °C (Tiefkühlung resp. Minuskälte genannt) benötigt. Gewerbliche Kälte ist an Sole, Flüssigeis oder direkt an Kältemittel gebunden.
Der Kälteleistungsbedarf eines Raumes setzt sich zusammen aus?
- Im Raum selbst anfallenden W ärmeleistung (interne Last)
- von aussen in den Raum eindringenden W ärmeleistung (e xterne Last).
Interne Lasten
4 Stück
> Personenwärme
> Beleuchtungswärme
> Abwärme von Geräten
>Transmission von Innenflächen (selten, falls Nebenraum überduchschnittlich beheitzt)
Externe Lasten
2 Stück
- Einstrahlung durch Fenster und verglaste Bauteile: wesentlicher Grund für zu hohe Innentempereratur sehr abhängig von Lage, Witterung, Jahreszeit und Sonnenstand
- Transmission durch Bauteile von aussen: Die Transmission durch heutige, gut gedämmte Bauteile (Wände, Dach und Fenster) kann im Vergleich zu den übrigen Lasten vernachlässigt werden.
Richtwerte für Laten bei Büronutzung
Insgesamt ergibt sich ein Kühlleistungsbedarf in der Nutzungszeit (10 Stunden pro Tag) von etwa 20 - 40 W /m 2. Höhere W erte kommen nur selten vor. (siehe auch Skript Lüftung)
genauere Infos Skript S. 7
Wie lässt sich die Kälteleistung ohne Entfeuchtung berrechnen?
Da aus technischen Gründen fast immer Kondensation am Kühlregister auftritt, findet bei den meisten Kühlvorgängen auch eine Entfeuchtung statt, welche die erforderliche Leistung erhöht.
Dann kann die Leistung nur noch aus dem h -x-Diagramm (über die Ablesung der Enthalpiedifferenz) oder mit entsprechenden EDV-Programmen bestimmt werden.
Was wird unter einer Kältemaschine verstanden?
Maschinen welche mit line einem thermodynamischenKreisprozess Wärme von tiefer zu hoher Temperatur fördern, oder, mit anderen Worten, welche einen Wärmeträger abzukühlen vermögen.
Dies meist mit mechanischer Arbeit (Kompressor, umgekehrter Wärmepumpe-prozess)
Leistungszifferformel einer Kältemaschine berechnet sich aus:
mit Formel
dem Verhältnis der erzeugten Kälte (Verdampfer-Wärme) zur Antriebsenergie (meist elektrisch):
Da die Kältemaschine ein Kreisprozess ist, läst sich die Leistungsziffer auch mit dem Carnotswirkungsgrad berechnen.
Was wird dazu benötigt?
Formel:
untere Prozesstemperatur (Kältetemperatur, typisch 6-12°C)
obere Prozesstemperatur (Rückkühltemperatur, ca. 30-50°C)
Carnotswirkungsgrad
verschiedene Typen von Kompressionskältemschinen.
4 Stück
Kolbenkompressoren - Velopumpe prinzip
Spiralverdichter - Scrollkompressoren, schwierig herzustellen meist nur geringe Leistungen bis 100 kW Kälteleistung
Schraubenkompressoren - ahnlich wie Spiralverdichter, 50-1000 kW Leistung
Turbokompressoren - Turbine als Verdichter, für grosse Leistungen bis mehrere MW
Nach welchen Umweltfaktoren werden Kältemittel bewertet?
Ozone Depletion Potential (ODP)
Schaden an Ozonschicht
Global Warming Potential (GWP)
Treibhauseffekt
Tabelle zu Umweltdaten von Kätemittel: Kälteskript Seite 12
3 heute übliche Kältemittel bennen können. evt. mit Anwendung
siehe Tabelle
Welche zwei Alternativen gibts es zu der Kompressionskältemschine?
Wie werden sie angetrieben?
Absorbtionskältemaschine
Antrieb über höheres Temperatur-Niveau (Wasser oder Dampf mit 80-140°C)
Direktverdampfer
Kältemittel verdampft direkt am gewünschten Ort
Was ist ebenfalls zwingend notwendig wen eine Kühlung eingebaut wird?
einen Sonnenschutz inkl. autmatischer steuerung
Was ist ein Rückkühler
Die entzogene Wärme muss irgendwo abgegeben werden - meist umgebungsluft
besser wäre eine Wärmerückgewinnung falls diese genutz werden kann
Beispiele sind Kühltürme bei thermischen Kraftwerke
Welche Arten von Rückkühlern gibt es?
Trockenkühler - Kühlrregister und Ventilator (wie im Auto)
Offene Nasskühltürme - Wasser das Verdunstet muss ersetzt werden
Geschlossene Nasskühltürme - aufwendigere Bauweise
Hybridkühler - hohe Leistung in Kompakter form noch aufewnigere Bauweise
Rückkühülung mit Lüftungsgeräten
Prinzip der freien Kühlung?
Massnahmen, Installationen und Betriebsweise die Wärmeabführ ohne Kältemaschine bewerkstelligen
Was passiert bei der Abiaten Kühlung?
Die Abluft aus dem Gebäude wird auf 90-98% befeuchtet. dabei sinkt die Abluft temperatur (siehe h-x Diagramm seite 22). nun kann die Zuluft mit der Abluft abgekühlt werden
Wann läuft eine Adiabate Kühlung nicht merh so gut?
Falls die Aussenluft sehr feucht ist. (Schwül)
