Aktuelle Forschungsprojekte

Image Zertifizierbare Verbindungsarten in der Kryotechnik
Image Laseroptische Strömungsmessung
Image Energieeffizienzbewertung und optimierte Betriebsführung von gewerblichen Kälteanlagen
Image Leistungsprüfung an Kältemittelverdichtern
Image Testzentrum PLWP am ILK
Image Elektrische Komponenten in Kältekreisläufen
Image Mikrowärmeübertrager in der Kältetechnik
Image Befeuchtungsanlage für hochreine Gase
Image Gesamtsystemoptimierung von Kältetechnischen Alagensystemen für Energiewende und Klimaschutz
Image Tieftemperaturtribologie
Image Heliumgewinnung aus Erdgas
Image Pulse-Tube-Kühler mit Hermetikverdichterantrieb
Image Wasserstoff- und Methan-Versuchsfeld am ILK
Image Stoffdatenmodule
Image Hybrid- Fluid für CO2-Sublimations-Kältekreislauf
Image Entwicklung von Handlungsempfehlungen für praxisgerechte Lüftungskonzepte und Entwicklung eines CO2-Berechnungstools

Sie befinden sich hier:   /  Startseite


CO2-Trockeneis-Sublimation zur Tieftemperaturkühlung

EuroNorm GmbH, Projektträger des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie

07/2018 - 12/2020

Dr. Peter Röllig

+49-351-4081-5222

Entwicklung eines Sublimations-Wärmeübertragers

In Forschungsprojekten des ILK Dresden wird untersucht, wie der natürliche Stoff Kohlendioxid als Arbeitsstoff für spezielle Kälteanwendungen im Temperaturbereich unter -50°C eingesetzt werden kann.
Für Kohlendioxid ist die Verwendung der Sublimation (das heißt, der Übergang von der festen in die gasförmige Phase) notwendig, da der Tripelpunkt bei -56,6°C liegt.
Die Grundidee für das Erreichen von niedrigen Temperaturen besteht darin, die Sublimationswärme von Trockeneis in ähnlicher Weise zu verwenden wie die Verdampfung in einem üblichen Kompressionskälteverfahren.

Entwicklung eines Sublimations-Wärmeübertragers

Ein spezielles Anwendungsgebiet der Kältetechnik ist die Bereitstellung von Kühlleistung im tiefen Temperaturbereich unter -50°C, die beispielsweise für Laborbetrieb, Gefriertrocknung oder Tieftemperaturmedizin benötigt wird. Gegenwärtig werden für solche Anwendungen meist synthetische Kältemittel mit sehr hohen GWP-Werten genutzt, die mit einer Ausnahmeregelung in der F-Gase-Verordnung EU 517/2014 noch zulässig sind. Denn in diesem speziellen Segment der Kältetechnik werden aus Sicherheitsgründen keine brennbaren Stoffe als Alternative akzeptiert. Und auch andere Technologien, wie Kaltgasprozesse, sind in diesem Temperatur- und Anwendungsbereich meist keine technisch und wirtschaftlich sinnvollen Alternativen.
Deshalb wurde vom ILK Dresden in dem Forschungsvorhaben an einer umweltfreundlichen Alternative für die Kälteerzeugung unter -50 °C gearbeitet, die auch von der Industrie akzeptiert wird. Der natürliche, nicht brennbare Stoff Kohlendioxid wird als Arbeitsstoff verwendet. Der Tripelpunkt von Kohlendioxid liegt bei -56,6°C. Deshalb kann nicht die Verdampfung (d.h. der Phasenübergang flüssig→gasförmig) zur Kälteerzeugung genutzt werden wie im herkömmlichen Kaltdampfprozess, sondern unterhalb des Tripelpunktes die Sublimation (d.h. fest→gasförmig). Dies erfordert neue Technologien, u.a. einen Sublimations-Wärmeübertrager, der wie ein herkömmlicher Verdampfer als Standard-Komponente in den CO2-Kältekreislauf integriert werden kann. Solch ein Sublimations-Wärmeübertrager wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickelt. Damit wurden zahlreiche Tests  und Untersuchungen durchgeführt, die die Praxistauglichkeit des  neu entwickelten Sublimations-Wärmeübertragers unter Beweis stellen.

 


Ihre Anfrage zum Projekt