Wirkungsweise der ago congelo
Nutzbare Wärmequellen ab 90 °C
- Industrielle Abwärme in Form von Wasser, Dampf oder Thermoöl
- BHKW – Abwärme
- Abwärme aus der thermischen Nachverbrennung
- Solarwärme
- Biomasse- und Biogasanlagen
Wärmeenergie statt Elektroenergie
Für die Kälteerzeugung werden standardmäßig elektrisch angetriebene Kompressionskälteanlagen (KKA) eingesetzt.
In Zeiten hoher Energiekosten bietet sich jedoch eine sparsame Alternative an:
- Die mit Abwärme angetriebene Absorptionskälteanlage (AKA).
- Sie arbeitet nach einem Prinzip, das bereits seit dem frühen 19. Jahrhundert bekannt ist.
- In der heutigen Zeit, in der der bewusste sparsame Einsatz von Energie auch in der Kältetechnik zu einem entscheidenden Auswahlkriterium avanciert ist, wächst die Bedeutung der mit Abwärme angetriebenen AKA.
Darstellung der thermodynamischen Grundlagen
Nach den Grundgesetzen der Thermodynamik strömt Wärme im Selbstlauf nur vom höheren zum niedrigeren Temperaturniveau. Kälteanlagen fördern dagegen Wärme von einem niedrigeren Temperaturniveau (Kühlaufgabe) zu einem höheren. Das erfordert den Einsatz von Energie.
Bei der AKA nimmt das Kältemittel (Ammoniak) auf der „kalten Seite“ bei der Temperatur t0 einen Wärmestrom Q0 auf und verdampft dabei. Der Kältemitteldampf wird von einer flüssigen Lösung (wässrige Ammoniaklösung) mit einem starken Lösungsvermögen gegenüber dem Kältemittel aufgenommen. Der dabei freigesetzte Wärmestrom QAbs muss abgeführt werden.
Eine Pumpe fördert mit geringem Energieaufwand die inkompressible Lösung mit dem Kältemittel auf das höhere Druckniveau.
Durch Wärmezufuhr QH im Austreiber (Antrieb des Prozesses) tritt das Kältemittel wieder aus der Lösung aus und wird im Kondensator unter Wärmeabgabe QC verflüssigt.
Kältemittel- und Lösungskreislauf werden über Entspannungsventile (Expansionsventil und Lösungsventil) geschlossen. Zur Steigerung der energetischen Effizienz enthält der Lösungskreislauf noch einen Lösungswärmeübertrager.
Das Kältemittel Ammoniak besitzt hervorragende thermodynamische Eigenschaften. Es ist deshalb eines der klassischen Kältemittel, das bereits Linde in seinen Kältemaschinen verwendete und damit einer breiten Anwendung zugänglich machte. Es hat bis heute seinen Stellenwert behauptet. Trotz Toxizität und Brennbarkeit (in engen Grenzen) sind die Kälteanlagen mit Ammoniak als Kältemittel nach dem Stand der Technik sicher!
