Gefrierschränke/Kälteanlagen

Gefrierschränke oder Kälteanlagen dienen der Kälteerzeugung. Sie setzen einen thermodynamischen Kreizprozess um. Bei diesem wird Wärme unterhalb der Umgebungstemperatur aufgenommen und bei höherer Temperatur abgegeben. Sie funktionieren folglich ähnlich wie eine Wärmepumpe.

Funktionsweise einer Kälteanlage

Die Grundlage für die Kälterealisierung bilden einerseits Kaltdampfanlagen. Diese nutzen die Eigenschaft, dass Stoffe bei unterschiedlichen Drücken unterschiedliche Siede- bzw. Kondensationstemperaturen aufweisen. Man spricht von sogenannten Kältemitteln. Deren Arbeitsbereich ist jedoch durch dessen erreichbare Siede- bzw. Kondensationstemperatur beschränkt. Andererseits kommt bei Kälteanlagen der Joule Thomson Effekt zur Anwendung. Dieser basiert auf der Tatsache, dass sich reale Gase bei Entspannung abkühlen. Dieser Effekt bildet zusätzlich die Basis für das Linde-Verfahren, das die Verflüssigung von Gasen wie Stickstoff oder Wasserstoff ermöglicht. Kältemaschinen kommen bei technischen Prozessen, bei der Klimatisierung oder bei der Haltbarmachung von Lebensmitteln zur Anwendung. Grundsätzlich kann es sich um eine direkte und eine indirekte Wärmeaufnahme handeln. Bei einer indirekten Kühlung wird ein Kälteträger verwendet, der während der ersten Wärmeübertragung durch das verdampfende Kältemittel gekühlt und in der zweiten Wärmeübertragung die Wärme des kühlenden Mediums aufnimmt. Handelt es sich dagegen um eine direkte Wärmeaufnahme, so wird ein Wärmeüberträger eingesetzt, der auf der einen Seite das verdampfende Kältemittel und auf der anderen Seite das zu kühlende Mittel führt.

Typen

Grundsätzlich gibt es verschiedene Typen von Kälteanlagen: die Kompressions-, die Absorptions-, die Adsorptions- und die Diffusionsabsorptionskälteanlagen. Bei der Kompressionskältemaschine wird die benötigte Energie vollständig als mechanische Arbeit zugeführt. Handelt es sich dagegen um eine Absorptionskältemaschine, so erfolgt die Energiebereitstellung in Form von Wärme. Die mechanische Arbeit wird bei dieser Art von Kältemaschinen nur zur Überwindung der internen Druckverluste verwendet.

Literatur

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=K%C3%A4ltemaschine&oldid=85981772 (Abgerufen: 31.03.11).
• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=K%C3%A4ltemaschine&oldid=85981772 (Abgerufen: 31.03.11).