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3.2
Allgemeiner Funktionsablauf von Flüssigkeitskühlsätzen und Wärmepumpen
Flüssigkeitskühlätze und Wärmepumpen sind automatisch arbeitende Anlagen in
einem Kreisprozess, in dem ein Kältemittel auf niedrigem Temperaturniveau
Wärme aufnimmt (Quelle) und diese auf einem hohen Temperaturniveau abgibt
(Senke).
Der Hubkolbenverdichter saugt das Kältemittel aus dem Flüssigkeitsabscheider
ab und verdichtet es auf Verflüssigungsdruck.
Unter Wärmeentzug verflüssigt sich das Kältemittel und gibt die Wärme an ein
Kühlmedium oder Wärmeträger ab. Vor bzw. nach Verflüssigung kann dem Käl-
temittel in einem externen Enthitzer bzw. Unterkühler seine Überhitzungs- bzw.
Unterkühlungswärme entzogen werden. Anschließend wird das flüssige Kältemit-
tel in den Flüssigkeitsabscheider entspannt.
Im Flüssigkeitsabscheider erfolgt die Trennung von Kältemitteldampf und Flüssig-
keit.
Die Flüssigkeit wird im Schwerkraftumlauf (Thermosiphonprinzip) durch den Ver-
dampfer geführt. Durch Wärmeaufnahme des flüssigen Kältemittels (überflutete
Verdampfung) verdampft das Kältemittel und das Kälteträgermedium wird abge-
kühlt. Bei einer Kaskaden-Variante kann ein Verdampfer zum Einsatz kommen,
der an Stelle eines Kälteträgermediums auch mit verdichtetem Kältemittel aus
der Niederdruckstufe beaufschlagt wird. Das Kältemittel aus dem Prozess der
Niederdruckstufe wird dabei verflüssigt.
Während des Betriebes des Hubkolbenverdichters dient Öl im Kurbelgehäuse der
Schmierung bewegter Teile. Da im Gegensatz zu Schraubenverdichter basierten
Anwendungen hierbei das Öl nicht in den Arbeitsraum gespritzt wird und sich
nicht mit dem Kältemittel vermischt, ist eine Ölabscheidung nicht erforderlich.
Trotzdem gelangen kleinste Ölpartikel in den Kältemittelkreislauf und auf dessen
Niederdruckseite.
Ein spezielles, von der GEA Refrigeration Germany GmbH entwickeltes automa-
tisches und wartungsfreies Ölrückführsystem führt das Öl aus dem Verdampfer/
Flüssigkeitsabscheider wieder in den Hubkolbenverdichter zurück.
Das ist eine grundlegende Voraussetzung für den störungsfreien Betrieb des Ver-
dampfersystems.
Die Leistungsregelung des Hubkolbenverdichters erfolgt stufenweise durch die
stufenweise Verdichter- bzw. Zylinderabschaltung mittels satzinterner Regelge-
räte sowie optional durch die FU-Regelung des Verdichterantriebsmotors (Stan-
dard für die Baureihen GEA BluGenium und GEA RedGenium).
Somit kann die Kälteleistung optimal an die effektiv benötigte Kälteleistung ange-
passt werden.
Im Teillastbetrieb dürfen die Kaltwasser- / Sole- und Wärmeträgervolumenströme
um max. 50 % verringert werden, um einen effizienten Wärmeübergang in den
Wärmeübertragersystemen zu gewährleisten.
L_151510_5
05.03.2021
Allgemeiner Funktionsablauf von Flüssigkeitskühlsätzen und Wärmepumpen
Beschreibung
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