{"id":20987,"date":"2023-07-13T15:17:20","date_gmt":"2023-07-13T13:17:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/14988-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:17:21","modified_gmt":"2023-07-13T13:17:21","slug":"14988-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/14988-01\/","title":{"rendered":"Entwicklung von Systemkomponenten einer neuartigen K\u00e4lteanlage f\u00fcr Haushaltsk\u00e4lteger\u00e4te"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Entwicklung von Systemkomponenten einer K\u00e4lteanlage kleiner Leistung f\u00fcr Haushaltsk\u00e4lteger\u00e4te. Ziele sind die deutliche Verringerung des Energieverbrauches, die drastische Senkung des Fertigungsaufwandes und die Verbesserung der Lagerbedingungen f\u00fcr das K\u00fchlgut und eine deutliche Senkung des Ger\u00e4uschpegels. Schwerpunkt der Arbeiten bildet die Entwicklung eines neuartigen Kompressors und eines auf diesen abgestimmten Fluxomizers. Dieser vereint in sich die Funktion K\u00e4ltemittelsammler, \u00d6lreservoir, Drosselorgan und innerer W\u00e4rme\u00fcbertrager.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Schwerpunkte der Arbeiten liegen in der Schaffung von Baugruppen, die eine m\u00f6glichst verlustarme Realisierung des thermodynamsichen Kreisprozesses der Kaltdampfk\u00e4lteanlage erm\u00f6glichen. Diese sind ein hermetischer K\u00e4ltemittel-Kompressor, ein Fluxomizer und ein Verdampfer mit Latentw\u00e4rmespeicher. Der Fluxomizer besteht aus einem inneren W\u00e4rme\u00fcbertrager mit Kapillarrohr, einem Fl\u00fcssigkeitsabscheider, einem K\u00e4ltemittel- und \u00d6lreservoir und einer Injektionskan\u00fcle.<br \/>\nF\u00fcr die genannten Baugruppen werden durch Simulationsrechnungen und Variantenvergleich konstruktive Grundkonzeptionen erarbeitet, die der Zielstellung des Vorhabens entsprechen. Dabei wurde besonderer Wert darauf gelegt, Belastungen zu minimieren. Das hat u.a. f\u00fcr das Triebwerk des Kompressors zu einer vollkommen neuen Gestaltung gef\u00fchrt, die zum Patent angemeldet wurde. F\u00fcr jede Baugruppe werden Prototypen gebaut und getestet.<br \/>\nDie Baugruppen sind Bestandteil eines Kompaktk\u00e4ltesatzes, der eine eigenst\u00e4ndige Einheit darstellt und sich durch ein geringes Bauvolumen auszeichnet.<br \/>\nDurch die Nutzung des Chassis des Kompaktk\u00e4lteeinsatzes als \u00e4u\u00dfere Kapselung des Kompressors kann das Ger\u00e4usch auf ein den jeweiligen Marktanforderungen angepasstes Niveau gesenkt werden.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Ausgangspunkt der Arbeiten war eine vollst\u00e4ndige Neukonzipierung der wesentlichen Komponenten einer K\u00e4lteanlage, wobei dem Kompressor als Technologietr\u00e4ger das Hauptaugenmerk zukam. Der Kompressor zeichnet sich durch eine drastische Vereinfachung des Aufbaus aus, der sich beispielhaft an der Reduzierung auf 14 Bauteile dokumentieren l\u00e4sst. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die einfachere Bauteilgestaltung, die auch zu einer Verringerung des Montageaufwandes f\u00fchrt. Die als SWING\u00e2 Kompressor bezeichnete Verdr\u00e4ngerkonstruktion wurde zum Patent angemeldet. Generell zeichnet sich der ge\u00e4nderte Aufbau des Kompressors durch folgende neue technische L\u00f6sungen aus:<\/p>\n<p>\u00b7 Einsatz eines SWING\u00e2 Kolbens mit minimalen oszillierenden Massen,<br \/>\n\u00b7 Ersatz der Schleuerschmierung durch eine Sprayschmierung,<br \/>\n\u00b7 Nutzung des Dichtringes des Kolben als Druckventil,<br \/>\n\u00b7 Einsatz eins schadraumfreien Saugventils in Kegelform,<br \/>\n\u00b7 Realisierung des Gleichstromprinzips f\u00fcr das Durchstr\u00f6men des Zylinders,<br \/>\n\u00b7 Druckgasatmosph\u00e4re in der Kapsel.<\/p>\n<p>Durch den dem Kompressor vorgeschalteten Fluxomizer wird sowohl die Auslegung als auch die Betriebsweise einer K\u00e4lteanlage drastisch ver\u00e4ndert.<br \/>\nSo kann z.B. auf die aufwendige, bisher erforderliche F\u00fcllmengenoptimierung verzichtet werden. Durch das in den Fluxomizer integrierte Fl\u00fcssigkeitsreservoir wird es m\u00f6glich, die f\u00fcr den sicheren Betrieb der K\u00e4lteanlage erforderliche \u00d6lmenge von mehr als 250 cm3 auf 20 cm3 zu reduzieren, wobei zus\u00e4tzlich 40 cm3 f\u00fcr das Benetzen der Kreislaufteile ben\u00f6tigt werden.<br \/>\nGleichfalls erm\u00f6glicht das Fl\u00fcssigkeitsreservoir die Ausbildung einer unteradiabaten Verdichtung. Der SWING\u00e2 Kompressor ist f\u00fcr die Realisierung einer unteradiabaten Verdichtung besonders geeignet, da er durch das Ansaugen fl\u00fcssigen K\u00e4ltemittels nicht gesch\u00e4digt wird.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Darstellung der Ergebnisse durch Vortr\u00e4ge im nationalen und internationalen Rahmen (z.B. DKV-, IIR- oder ASHRAE-Tagungen) und Publikationen in Fachzeitschriften im nationalen und internationalen Rahmen.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Mit den ausgewiesenen Ergebnissen kommt es zu einer deutlich wirtschaftlicheren Fertigungsm\u00f6glichkeit von K\u00e4lteanlagen kleiner Leistung. Dar\u00fcber hinaus werden Verbesserungen der Gebrauchswertparameter erreicht und \u00f6kologische Verbesserungen durch eine drastische Reduzierung des Ressourcenverbrauchs ausgewiesen. Auch f\u00fcr die Umwelt problematische Stoffe, wie z.B. K\u00e4ltemaschinen\u00f6l werden in ihrem Verbrauch deutlich reduziert.<br \/>\nDas vorliegende und durch experimentelle Untersuchungen best\u00e4tigte Gesamtkonzept muss mit einem Hausger\u00e4teproduzenten umgesetzt werden. Die Ergebnisse k\u00f6nnen auch auf andere Anwendungsgebiete, z.B. die Chipk\u00fchlung \u00fcbertragen werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Entwicklung von Systemkomponenten einer K\u00e4lteanlage kleiner Leistung f\u00fcr Haushaltsk\u00e4lteger\u00e4te. Ziele sind die deutliche Verringerung des Energieverbrauches, die drastische Senkung des Fertigungsaufwandes und die Verbesserung der Lagerbedingungen f\u00fcr das K\u00fchlgut und eine deutliche Senkung des Ger\u00e4uschpegels. Schwerpunkt der Arbeiten bildet die Entwicklung eines neuartigen Kompressors und eines auf diesen abgestimmten Fluxomizers. 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