prüfstand zur untersuchung des betriebsverhaltens von co2-kältemaschinen
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IEFE Institut für Energiesystemeund Fluid-Engineering
School ofEngineering
Zürcher Hochschulefür Angewandte Wissenschaften
Zürcher Fachhochschule
Prüfstand zur Untersuchung des Betriebsverhaltens von CO2-Kälteanlagen
63. Energie- und Umweltapéro, 6. Juni 2013Markus Krütli
IEFE Institut für Energiesystemeund Fluid-Engineering
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Zürcher Hochschulefür Angewandte Wissenschaften
Zürcher Fachhochschule
Situation der Hersteller
• Suche nach der optimalen Technik ist die Suche nach dem besten Kompromiss für den Anlagenbauer und den Anlagenbetreiber
• Hersteller und Betreiber scheuen das Risiko von Neuentwicklungen
• Gesetzliche Vorgaben müssen eingehalten werden
• Übergangsfrist für neue ChemRRV läuft am 1. Dezember 2013 ab teilweises Verbot von in der Luft stabilen Kältemitteln
Zunehmender Knowhow-Bedarf bei natürlichen Kältemitteln
Erforschung natürlicher KM und deren Einfluss auf den Energieverbrauch
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IEFE Institut für Energiesystemeund Fluid-Engineering
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Zürcher Fachhochschule
Kältetechnik an der ZHAW
Thema passt zur ZHAW
• Ausbau der Kältetechnik in der Ausbildung von Studierenden– Bereits Bestandteil der Studiengänge MT und E&U
– Branchenzugang für Absolventen erleichtern
– Versorgung der Branche mit Fachkräften für Engineering und Planung
– Stärkung der Kältetechnik in der FH-Landschaft
• Erforschung von natürlichen Kältemitteln und der Prognose des Jahresenergiebedarfs
• Beitrag zur Energieeffizienz
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Bachelor Arbeit Jahresbetrachtung
Kältetechnik an der ZHAW
05.06.2013 4BA 2013, S. Faas, H. Fritschi
35
54
2842
2938
2842
7318 73
6173
23
7361
0
20
40
60
80
100
120
CO2 CO2AWN
R134a R134aAWN
Ammoniak AmmoniakAWN
Propan PropanAWN
Kos
ten
(100
0 C
HF
)
Energiekosten pro Jahr
Heizöl
Elektrizität
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Kältetechnik an der ZHAW
Forschungs- und Ausbildungsanlage
• Kälteanlage auf dem aktuellen Stand der Technik– Idee entwickelt und diskutiert mit den Firmen
Scheco AG und Leplan AG
• Drei Referenzmaschinen basierend auf den Kältemitteln CO2, Propan und zum Vergleich R134a
• Gleichzeitiger Betrieb in beliebigen Zuständen möglich
• Umfassende Instrumentierung zur Echtzeitauswertung und Visualisierung der Kreisprozesse
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Vereinfachtes Anlagenschema
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CampusKältenetz
CO2 PropanR134a
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Visualisierung Kreisprozess
05.06.2013 7Projektkonsortium Scheco AG, Leplan AG, IEFE
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Vereinfachtes Anlagenschema
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CampusKältenetz
CO2 PropanR134a
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Vereinfachtes Anlagenschema
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CampusKältenetz
CO2 PropanR134a
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Möglichkeiten der CO2 Anlage
• Jahressimulationen– Entwicklung von JAZ-Tools unterstützen (Bachelor Arbeit am IEFE,
BFE-Kampagne ‚effiziente Kälte‘)
• Neue Einsatzgebiete von CO2 erschliessen– Anlagen in dieser Leistungsgrösse sind bisher wenig verbreitet
• Betriebserhalten von verschiedenen Schaltungen untersuchen– unter-/transkritisch, ein-/zweistufig, Flashgas/Parallelverdichter/IWT,
Abwärmenutzung, Unterkühlung
• Funktion der Komponenten im Detail untersuchen– Verdichter, Expansionsventile, Wärmetauscher
• Demonstration der CO2 Technik für Entscheidungsträger/Investoren
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Stand des Projektes
• Vorhaben von den Initianten gestartet
• Inbetriebnahme der CO2 Maschine bevorstehend
• Lancierung von ersten Projekten– Unterstützung durch SVK
– Kontakt und Austausch mit der Kältebranche stärken
– Themen und Inputs aus der Praxis erwünscht
– Start von internen Projekten
• Nach und nach Erweiterung mit R290 und R134a Maschinen
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