Experimentelle Untersuchung eines Frost-Präventionssystems für Kühlhäuser

Abstract

Abtauzyklen tragen erheblich zur Kühllast in Kühlhäusern bei, da ein Teil, der für die Abtauung aufgewendeten Wärme, über die Luftkühler in den gekühlten Raum gelangt und die erwärmten Luftkühler anschließend wieder gekühlt werden müssen. Daher entfallen etwa 15 % des gesamten Energieverbrauchs für die Kühlung auf die Abtauung. Das hier untersuchte System verwendet Fallfilmabsorber, um die Luft zu entfeuchten und so die Kondensation von Wasserdampf und damit die Frostbildung an den Luftkühlern in Kühlhäusern zu verhindern. Das vom Absorptionsmittel absorbierte Wasser soll anschließend mit der Abwärme der Kälteanlage ausgetrie-ben werden, wodurch keine zusätzliche Wärmequelle benötigt wird. Das System wurde im Labor des AIT aufge-baut und besteht aus dem Absorber zur Entfeuchtung der Luft, dem Luftkühler, an dem sich kein Frost bilden darf, und dem Desorber zur Regeneration des Absorptionsmittels. Zusätzlich ist die Anlage mit Komponenten zur Konditionierung der Luft ausgestattet, so dass sowohl die Temperatur als auch die Feuchte vor dem Absorber und dem Regenerator von der Anlage beliebig vorgegeben werden können. In ersten Messungen an der Anlage konnte die Taupunkttemperatur der Luft bei einer Konzentration des Absorptionsmittels von etwa 62.5 % auf unter -2.5 °C gesenkt werden. Um die Frostbildung vollständig zu vermeiden, müsste die Taupunkttemperatur weiter abgesenkt werden, was durch eine höhere Konzentration des Absorptionsmittels möglich wäre. Messun-gen am Regenerator haben gezeigt, dass das Absorptionsmittel selbst bei der maximalen absoluten Luftfeuchte in Wien, mit Warmwasser von 42 °C auf ca. 79 % regeneriert werden kann – das entspricht der Temperatur des derzeit für die Abtauung der Luftkühler verwendeten Wassers. Die ersten Messungen zeigen das große Poten-zial des Konzeptes und geben einen Anreiz, das Konzept weiter zu verifizieren und zu bestätigen.