Untersuchung von Ejektor-Kälteanlagen beim Einsatz in tropischen Gebieten

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In Folge der globalen Erwärmung sollen die bisher verwendeten umweltschädlichenKältemittel durch umweltfreundlichere Kältemittel ersetzt werden. In tropischen Anwendungenwird bis heute noch häufig FCKW R12 oder das teilhalogenierte H-FCKWR22 eingesetzt. Neuere Anlagen setzen mittlerweile FKW R134a oder das größenteilsaus R134a bestehende FKW Gemisch R407C ein. Der Einsatz eines Ejektors anstelleder herkömmlichen Drossel ermöglicht, je nach den vorherrschenden Randbedingungen, eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades von Kältekreisläufen und Wärmepumpen.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden in einem ersten Schritt mögliche Einsatzgebietefür Ejektoren in Kältekreisläufen in tropischen Gebieten untersucht unddie mögliche COP-Verbesserung abgeschätzt.In einem zweiten Schritt werden erstmalig theoretische, experimentelle und numerischeErgebnisse der Untersuchung eines CO2-Ejektor-Kältekreislaufes für die vielversprechendenEinsatzmöglichkeit der gewerblichen Kältetechnik in tropischen Gebietenpräsentiert. Die Verluste, die bei der Drosselung des Kältemittels in herkömmlichenAnlagen auftreten, sollen mit Hilfe des Ejektors reduziert werden.Hauptziel der Untersuchungen ist es, die mögliche COP Verbesserung eines CO2-Kältekreislaufes unter Einsatz eines Ejektors anstelle einer Drossel in tropischen Gebietenaufzuzeigen. Das untersuchte Anwendungszenario beschreibt die Kältetechnik amBeispiel von Kühlmöbeln für Normalkühlung in Recife, Brasilien. Dazu wird ein bereitsvorhandener CO2-Ejektorprüfstand für tropischen Randbedingungen angepasst.Damit soll der Prüfstand die Einstellung von Randbedingungen und Leistungen, diefür tropische Gebiete relevant sind, ermöglichen. Mit Hilfe der experimentellen Untersuchungenwerden erstmalig empirischen Korrelationen für das Massenstromverhältnisund für die Ejektoreffienz in Abhängigkeit von physikalischen Parameter am Ein- undAustritt des Ejektors durchgeführt. Es werden Kreislaufsimulationen für Kühltruhenim Bereich der Normalkühlung durchgeführt und mit den Ergebnissen von herkömmlichenKältemitteln verglichen.