Die Verwendung von nichtazeotropen Zweistoff-Kältemitteln in Wärmepumpen

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Für die Anwendung in Wärmepumpen wurden nichtazeotrope Zweistoff-Kältemittelgemische untersucht. Eine Literaturübersicht und theoretische Betrachtungen stehen den experimentellen Untersuchungen voran. Wärmepumpen bieten volkswirtschaftliche Vorteile durch Primärenergieeinsparungen, müssen jedoch ihre betriebswirtschaftlichen Vorteile im Wettbewerb mit konventionellen Heizverfahren beweisen. Die Verbesserung des Energie- und Bauaufwands sowie des Betriebsverhaltens ist entscheidend für die Entwicklung. Nichtazeotrope Kältemittelgemische zeigen aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften Vorteile, insbesondere bei Prozessen mit gleitenden Temperaturen, da sie sich besser an Temperaturverläufe anpassen und Exergieverluste verringern. Notwendig sind Wärmeaustauscher, die Phasenwechsel im Gleichgewicht ermöglichen. Die untersuchten Gemische zeigen annähernd ideales Verhalten hinsichtlich ihrer thermodynamischen Eigenschaften. Eine Programmbibliothek wurde erstellt, um die experimentellen Ergebnisse auszuwerten. Sechs Kältemittelkombinationen wurden ausgewählt, die besondere Vorteile versprechen. Ein Versuchsstand ermöglichte umfassende Messungen, die zeigten, dass Kältemittelgemische bei unveränderter Anlagentechnik bessere Wärmeleistungszahlen und exergetische Wirkungsgrade aufweisen. Die energetischen Vorteile der Gemische steigen durch die Anpassung der Temperaturverläufe. Das Gemisch R 22 / R 114 = 75 % erwies sich als besonders ge