Basic Training Course II - service.electrolux.com · Hermetik Bauweise. • Hermetische Kompressor:...

1ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

COLD

Basic Training Course II

2ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Temperatur

Was versteht man unter dem Begriff

„Kälte“

3ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Temperatur

Technisch physikalisch gibt es das Wort „Kälte“ nicht. „Kälte“ heißt: weniger warm„kühlen“ heißt: Wärme entziehendie Temperaturempfindung unserer Haut ist ungenauder Zustand eines Körpers wird durch seine Temperatur ausgedrückt-273°C = absoluter Nullpunkt = keine Wärme mehr vorhanden

4ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Temperatur

Zur Darstellung der Temperatur gibt es verschiedene Systeme

Celsius °C 0°C = 273°KFahrenheit °FKelvin °K 0°K = -273°C

Umrechnung von °C in °F oder °K°F = 1.8 * °C + 32°K = °C + 273

5ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Temperatur

Temperaturen werden in der Regel in ° Celsius angegeben. z.B. die Raumtemperatur beträgt 20°CTemperaturdifferenzen sind in °Kelvin anzugebenz.B. Einschalten bei 20°C

Ausschalten bei 45°CDifferenz beträgt 25K

6ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Druck

Was versteht man unter dem Begriff

„Druck“

7ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Druck

Definition

p = F / A

p = Druck in Pascal PaF = Kraft in Newton NA = Fläche in Quadratmeter m²

8ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Druck

der normale Atmosphärendruck liegt bei circa 100 000 Pa = 1000 mbar = 1barder Luftdruck in der Atmosphäre wird in Pascal bzw. auch in hekto Pascal angegeben.im technischen Bereich erfolgt die Angabe des Druckes in barAlle Manometer zeigen den Über- bzw. Unterdruck gegenüber dem atmosphärischen Luftdruck an

9ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Umrechnung

Pa (N/m²) Pascal bar

at (kgf/cm²) technical

atmosphere

atm physical

atmospherekgf/m² Torr psi

(lbs/sq.in.)

Pa (N/m²) Pascal 1 10-5 0,102 x 10-4 0,987 x 10-5 0,102 0,0075 1,45 x 10-4

bar 100 000 1 1,02 0,987 10 200 750 14,49

at (kgf/cm²)technical

atmosphere98 100 0,981 1 0,968 10 000 736 14,22

atm physical

atmosphere101 325 1,013 1,033 1 10 330 760 14.69

kgf/m² 9,81 9,81 x 10-5 10-4 0,968 x 10-4 1 0,0736 1,42 x 10-3

Torr 133 0,00133 0,00136 0,00132 13,6 1 0.019

psi(lbs/sq.in.) 6897 6,89 x 10-2 7,03 x 10-2 6,80 x 10-2 703,07 51,733 1

10ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Druck

In der Kältetechnik werden zwei unterschiedliche Manometer benutzt

Saug- Druckmanometer: Zeigt den Unter- bzw. ÜberdruckVakuummeter: Zeigt den Absolutdruck

Saug- Druckmanometer Vakuummeter

11ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Temperatur und Druck

Temperatur und Druck stehen in enger Beziehung zueinander

hohe Temperatur = hoher Druckniedrige Temperatur = niedriger Druck

Beispiel:höherer Druck = höherer Siedepunkt

12ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Temperatur und Druck

Temperatur und Druck stehen in enger Beziehung zueinander

weiteres Beispiel:niedrigerer Luftdruck = niedrigerer Siedepunkt

13ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Temperatur und Druck

Temperatur und Druck stehen in enger Beziehung zueinander

14ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kühlen und Gefrieren

MerksätzeKühlen oder Gefrieren ist gleich einem Stoff die Wärme zu entziehendie Wärme von einem Ort zu einem anderen Ort zu transportierenz.B. aus dem Kühlschrank von innen nach draußender Wärmetransport erfolgt über das KältemittelWärmefluß erfolgt nur von einem hohen Niveau zu einem niedrigerem Niveau

15ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Wärmetransport

Wärme

Heat

Wärme

Heat

Wärme

Heat

Wärme die im Kühlgerät stört wird nach draußen transportiert. Der Wärmetransport erfolgt mit Hilfe des Kältemittels.

VerdampfungsenthalpieKJ / Kg Kältemittel

wobei diese wiederum mit der Kälteleistung des Kompressors zusammenhängt.

Die Kühlleistung ist u.a. von der um-laufenden Kältemittelmasse abhängig

kühlen = weniger Wärme

16ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Siedepunkte bei Atmosphärendruck

Wasser 100°CAlkohol 78°CÄther 35°CKältemittel R12 -30°C

R22 -40°CR134a -26°CR600a -12°C

17ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Verdampfen

Beim Verdampfen d. h. bei Änderung des Aggregatzustandes eines Stoffes von flüssig in

gasförmig, wird Wärme aufgenommen

18ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Verflüssigen

Beim Verflüssigen d. h. bei Änderung des Aggregatzustandes eines Stoffes von gasförmig

in flüssig, wird Wärme abgegeben

19ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kältekreislauf

Der Kältekreislauf besteht aus:

1. Kompressor

2. Verdampfer

3. Verflüssiger

4. Drosselorgan (Kapillarrohr)

20ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kältekreislauf

Verdampfer

Kompressor

Q

P

Kapillarrohr

Verflüssiger

TrocknerQ

21ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

KältemittelWasser ist als Kältemittel nicht geignet.Der Siedepunkt liegt mit 100°C viel zu hoch.

Kältemittel für Haushalts Kühl- und Gefriergeräte haben einen niedrigen Siedepunkt (ca. -20°C)

22ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kältemittel

R12R12 war viele Jahrzehnte das Standard Kältemittel im Haushaltsbereich. Es hat ein sogenanntes Ozon Abbaupotential undeinen Treibhauseffekt.

Name dichlor-difluor-methane

Chemische Formel C Cl2 F2

Molekulargewicht 120,92 g/mol

Siedepunkt bei (1013 hPa) -29,8°C

spezifische Enthalpie bei Spkt. 166KJ/Kg

relativ OPD zu R11 5,5%

relativ HGWP zu R11 34% 4300% zu Kohlendioxid

23ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kältemittel

R134aDie physikalischen und thermodynamischen Eigenschaften von R134a sind den Eigenschaften von R12 ähnlich. R134a hat kein Ozon Abbaupotential allerdings ist noch ei Treibhaus Potential vorhanden. R134 dient als Ersatz für R12.

Name 1,1,1,2-tetrafluorthaneChemische Formel F H2 C C F3

Molekulargewicht 102 g/mol

Siedepunkt bei (1013 hPa) - 26,3 oC

spezifische Enthalpie bei Spkt. 215KJ/Kg

relativ OPD zu R11 0%

relativ HGWP zu R11 10% 3200% zu Kohlendioxid

24ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

KältemittelR600a (Isobutan)

R600 ist ein Naturgas und hat kein Ozon Abbaupotential und auch keinen Treibhaus Effekt. R600a ist brennbar. Sicherheitshinweise beachten!

Name 2-methylpropane (Isobutane)

Chemische Formel CH(CH3)3 (i-C4H10)

Molekulargewicht 58,123 g/mol

Siedepunkt bei (1013 hPa) - 11,61 o C

spezifische Enthalpie bei Spkt. 367KJ/Kg

relativ OPD zu R11 0%

relativ HGWP zu R11 0%

25ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

KältemittelvergleichKältemittel

Siedepunkt

Verfl. Druck 55°C Pabs

Enthalpie bei Sdp.

Verd. Enth. 20/-25°C

Dichte des Dampfes -25°C

Verd. Druck -25°C Pabs

Vol. des Dampfes -25°C

R12

- 30 °C

13,72 bar

166 KJ/Kg

122 KJ/Kg

7,69 Kg/m³

1,24 bar

130 dm³/Kg

R134a

- 26 °C

14,91 bar

215 KJ/Kg

156 KJ/Kg

5,56 Kg/m³

1,07bar

180 dm³/Kg

R600a

- 12 °C

7,77 bar

367 KJ/Kg

274 KJ/Kg

1,67 Kg/m³

0,56bar

600 dm³/Kg

26ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

KältemittelDampfdruck Tabelle

Temperaturet [°C]

absolute pressurepabs [bar]

R12 R22 R134a R600a

-60 0,226 0,376 0,163 0,08957-55 0,300 0,497 0,223 0,12201-50 0,392 0,646 0,299 0,16356-45 0,505 0,830 0,396 0,21604-40 0,642 1,053 0,516 0,28144-35 0,807 1,321 0,666 0,36196-30 1,000 1,640 0,848 0,45998-25 1,237 2,016 1,067 0,57807-20 1,510 2,455 1,330 0,71894-15 1,827 2,964 1,642 0,88548-10 2,193 3,550 2,008 1,0807-5 2,612 4,219 2,435 1,30770 3,089 4,980 2,929 1,56985 3,629 5,839 3,497 1,8703

10 4,238 6,803 4,146 2,212515 4,921 7,882 4,883 2,600120 5,682 9,081 5,716 3,036625 6,529 10,41 6,651 3,525430 7,465 11,88 7,698 4,070435 8,498 13,50 8,865 4,675040 9,634 15,27 10,16 5,343145 10,88 17,21 11,59 6,078450 12,24 19,33 13,17 6,884655 13,72 21,64 14,91 7,765760 15,33 24,15 16,81 8,7257

27ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

KältemittelDampfdruck Diagramm

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

-60 -40 -20 0 20 40 60Temperature [°C]

p ab

s [b

ar]

R134a

R22

R12

R600a

28ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kompressor

Arbeitsweise eines Kompressors

29ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Aufgabe

Im Kälte Prozess übernimmt der Kompressor die Aufgabe, die zum verdampfen und zum verflüssigen erforderlichen Druckverhältnisse

herzustellen und das für den Wärmetransport notwendige Kältemittel zu transportieren

30ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Einsatzgebiete

• Offene Kompressoren:für große Leistungen, Antrieb auch mit Otto- oder Dieselmotor möglich.

• Scroll Kompressoren:für kleinere Leistungen wie z.B. für Wärmepumpen, Hermetk Bauweise.

• Rollkolben Kompressor:für kleinere Leistungen wie z.B. für Klima und Kühlgeräte, Hermetik Bauweise.

• Hermetische Kompressor:für kleine Leistungen wie z.B in der Haushaltskühlung, Hubkolbenverdichter, feste oder regelbare Drehzahl.

31ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Einsatzgebiete

Hermetics im Hausgeräte Bereich

32ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Aufbau (Hermetic)

Deckel

Verdichter

Antriebsmotor

Kapsel

Anschlußbox

33ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Funktion (Hermetic)

Ansaugen

34ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Funktion (Hermetic)

Verdichten

35ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Funktion (Hermetic)

Verdichtetes Kältemittelgas

wird zum Verflüssiger

gepumpt

36ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kältekreislauf

Das Kältemittel wird vom Kompressor angesaugt, verdichtet und in den

Verflüssiger gepumpt.Von dort gelangt es über das Drosselorgan (Kapillarrohr) in den

Verdampfer.

37ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kälteleistung (W)Wärme

Heat

Wärme

Heat

Wärme

Bei Haushalts Kühl- und Gefriergeräten liegt die Kälteleistung bei ca. 50 - 250 W

62W 82W

148W

38ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

Kälteleistung (W)

GL35AA GL45AA

GL80AA

3,67cm³ 4,56cm³

8,10cm³

62W 82W

148W

88W 100W

159W>62W >82W

>148W

39ESSE - Wilhelm Nießen Dezember 2002

ENDEENDECOLD BASIC IICOLD BASIC II