Turboverdichter in Kälteanwendungen und Wärmepumpen mit HFO

• Offene und halbhermetische Bauform
• Kinetische Energie bei Strömungsmaschinen
• Drehzahl und Druckaufbau
• Regelbarkeit von Turbokaltwassersätzen
• Regelungsarten bei Turbomaschinen
• Wissenswertes über das Kältemittel R1234ze(E)
• Fazit und Ausblick für Turboverdichter

Turboverdichter kommen in der Kältetechnik typischerweise ab einer Leistung von 300 kW aufwärts zum Einsatz. Ihr Hauptanwendungsbereich liegt vor allem in großen Kälteanlagen, beispielsweise für die Industriekühlung, für die Klimatisierung großer Gebäude, für Rechenzentren sowie für die Prozesskühlung. Wenn nötig, erreichen Turboverdichter mehrere Megawatt Kälteleistung. Gegenüber Hubkolben- oder Schraubenverdichtern bieten Turboverdichter Vorteile wie höhere Energieeffizienz im Teillastbetrieb, geringere Wartungskosten (da sie ölfrei arbeiten können) und kompaktere Bauweise für hohe Leistungsdichten.

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Bei Turboverdichtern handelt es sich um Strömungsmaschinen, die bisher für niedrige Druckdifferenzen und Temperaturhübe ausgelegt waren. Um auch den Anforderungen im Markt für Wärmepumpen gerecht zu werden, wurden Turboverdichter in den jüngsten Jahren baulich optimiert, so dass damit nun deutlich höhere Temperaturhübe und Vorlauftemperaturen möglich sind. Zudem wurden magnetgelagerte Bauarten von Turboverdichtern inzwischen auch mit deutlich niedrigeren Leistungen ab circa 30 kW vorgestellt (siehe beispielsweise cci283797)

Turboverdichter können in offener und halbhermetischer Bauform gefertigt werden. Aufgrund seines geringen GWP-Wertes von 1,37 gemäß 6. IPCC Sachstandsbericht ist dabei derzeit hauptsächlich das Hydrofluorolefin (HFO) 1234ze(E) als Kältemittel im Einsatz. In Großprojekten, bevorzugt als Wärmepumpenanwendung im zweistelligen Megawattbereich, findet auch das natürliche Kältemittel CO₂. (R744, GWP 1) Verwendung.

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