Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Kältemaschine
Kältemaschine,Anlage zur Kühlung von geschlossenen Räumen und von festen, flüssigen oder gasförmigen Körpern auf eine vorgegebene, unter der Umgebungstemperatur liegende Temperatur und zu deren Aufrechterhaltung. Dazu muss unter Arbeitsaufwand Wärmeenergie von einem kälteren Körper, der dabei noch kälter wird, auf einen wärmeren Körper übertragen werden. Das Funktionsprinzip der K. beruht auf der Ausnutzung versch. physikal. Effekte und der Anwendung thermodynam. Kreisprozesse. Der wichtigste Kreisprozess ist der Kaltdampfprozess, bei dem ein leicht siedendes, flüssiges Kältemittel zw. zwei versch. Drücken und den dazugehörigen Siedetemperaturen geführt wird. Die zur Verdampfung des flüssigen Kältemittels benötigte Wärmeenergie (Verdampfungswärme) wird der Umgebung entzogen, wodurch sich diese abkühlt. - Bei der Kompressions-K. befindet sich das siedende Kältemittel in einem Verdampfer, wo es die Verdampfungswärme dem Kälteträger, dem Kühlraum oder dem Kühlgut entzieht. Der Kältemitteldampf wird von einem Kompressor aus dem Verdampfer abgesaugt, verdichtet und dann in einem luft- oder wassergekühlten Kondensator unter Wärmeabgabe verflüssigt. Das flüssige Kältemittel wird dann durch einen Drosselvorgang wieder auf den Ausgangsdruck entspannt und in den Verdampfer expandiert, womit der Kreislauf geschlossen ist. - Bei der Absorptions-K. wird der mechan. durch einen »therm. Kompressor« mit einer zw. Absorber und Austreiber umlaufenden Lösung ersetzt. Der Kältemitteldampf wird verdichtet, sodass er im Absorber bei niedrigem Druck von der (an Kältemittel) armen Lösung absorbiert und im Austreiber (Kocher, Generator) bei hohem Druck unter Wärmezufuhr aus der reichen Lösung ausgetrieben wird. Die übrig bleibende, arme Lösung fließt über einen Wärmetauscher in den Absorber zurück. Der Kältemitteldampf wird im Kondensator verflüssigt, im Drosselorgan entspannt und im Verdampfer unter Wärmeaufnahme verdampft. Die beiden wichtigsten Stoffpaare für diesen Prozess sind Ammoniak (als Kältemittel) mit einer wässrigen Ammoniaklösung (als Absorptionsmittel) oder Wasser (als Kältemittel) mit einer wässrigen Lithiumbromidlösung (als Absorptionsmittel). Das Stoffpaar Wasser/Lithiumbromidlösung kann nur bei Verdampfungstemperaturen oberhalb 0 ºC eingesetzt werden (z. B. in der Klimatechnik).
Kältemaschine,Anlage zur Kühlung von geschlossenen Räumen und von festen, flüssigen oder gasförmigen Körpern auf eine vorgegebene, unter der Umgebungstemperatur liegende Temperatur und zu deren Aufrechterhaltung. Dazu muss unter Arbeitsaufwand Wärmeenergie von einem kälteren Körper, der dabei noch kälter wird, auf einen wärmeren Körper übertragen werden. Das Funktionsprinzip der K. beruht auf der Ausnutzung versch. physikal. Effekte und der Anwendung thermodynam. Kreisprozesse. Der wichtigste Kreisprozess ist der Kaltdampfprozess, bei dem ein leicht siedendes, flüssiges Kältemittel zw. zwei versch. Drücken und den dazugehörigen Siedetemperaturen geführt wird. Die zur Verdampfung des flüssigen Kältemittels benötigte Wärmeenergie (Verdampfungswärme) wird der Umgebung entzogen, wodurch sich diese abkühlt. - Bei der Kompressions-K. befindet sich das siedende Kältemittel in einem Verdampfer, wo es die Verdampfungswärme dem Kälteträger, dem Kühlraum oder dem Kühlgut entzieht. Der Kältemitteldampf wird von einem Kompressor aus dem Verdampfer abgesaugt, verdichtet und dann in einem luft- oder wassergekühlten Kondensator unter Wärmeabgabe verflüssigt. Das flüssige Kältemittel wird dann durch einen Drosselvorgang wieder auf den Ausgangsdruck entspannt und in den Verdampfer expandiert, womit der Kreislauf geschlossen ist. - Bei der Absorptions-K. wird der mechan. durch einen »therm. Kompressor« mit einer zw. Absorber und Austreiber umlaufenden Lösung ersetzt. Der Kältemitteldampf wird verdichtet, sodass er im Absorber bei niedrigem Druck von der (an Kältemittel) armen Lösung absorbiert und im Austreiber (Kocher, Generator) bei hohem Druck unter Wärmezufuhr aus der reichen Lösung ausgetrieben wird. Die übrig bleibende, arme Lösung fließt über einen Wärmetauscher in den Absorber zurück. Der Kältemitteldampf wird im Kondensator verflüssigt, im Drosselorgan entspannt und im Verdampfer unter Wärmeaufnahme verdampft. Die beiden wichtigsten Stoffpaare für diesen Prozess sind Ammoniak (als Kältemittel) mit einer wässrigen Ammoniaklösung (als Absorptionsmittel) oder Wasser (als Kältemittel) mit einer wässrigen Lithiumbromidlösung (als Absorptionsmittel). Das Stoffpaar Wasser/Lithiumbromidlösung kann nur bei Verdampfungstemperaturen oberhalb 0 ºC eingesetzt werden (z. B. in der Klimatechnik).