Grundlagen Kaltluftkältetechnik von Mirai Intex

Kaltluftkältetechnik von Mirai Intex

Die Technik

Die Kaltluftkältetechnik von Mirai Intex funktioniert ölfrei, mit nur Luft als Kältemittel. Dazu hat Mirai Intex einen einzigartigen Turboverdichter-Expander entwickelt. Dieser ist luftgelagert und das Verdichter und Entspannungsrad (Expander) befinden sich auf einer Welle, sodass die Energie der Entspannung der Kompression wieder zugeführt wird. Die Turboverdichter-Expander Einheit ist luftgelagert ausgeführt, sodass kein Öl erforderlich ist. Durch die Frequenzumrichter Steuerung kann jede Temperatur angesteuert und auf 0,5 K genau geregelt werden. Im Standard können die Maschinen von -30 °C bis -110 °C jede Temperatur regeln. In Sonderausführungen kann der Bereich auf bis zu -160 °C mit Luft als Kältemittel erweitert werden. Die Drücke bei den offenen Maschinen betragen maximal 1 bar, was geringer als der Druck eines Fahrradreifens ist.

Luft als Kältemittel ist kostenlos, ungefährlich und frei von Regularien.

Der Kreislauf - Joule Prozess

Luft wird aus dem Kühlraum bzw. dem Wärmetauscher angesaugt und verdichtet (1→2). Dabei steigen Druck und Temperatur. Der eingestellte Druck verhält sich bis zur Entspannung konstant. Im Gaskühler wird die Prozesstemperatur durch Umgebungsluft gekühlt (2→3). Im Inneren-Wärmeübertrager, dem sogenannten Rekuperator, findet eine Energierückgewinnung statt, die wärmere Luft von Punkt 3 erwärmt die angesaugte Luft von Punkt 1. Im Umkehrschluss kühlt sich dadurch die Luft von 3→4 weiter ab. Anschließend erfolgt eine arbeitsleistende Entspannung in einem Turboexpander. Die bei der Entspannung verrichtete Arbeit äußert sich in einer Senkung von Druck und Temperatur. Anders als beim Dampfkälteprozess findet die Energieaufnahme nicht durch den Phasenwechsel statt, sondern durch die Erwärmung der Luft (5→6). Fortlaufend wird Luft aus dem Verbraucher gesaugt und kühlt im Rekuperator die Luft, die sich bereits im Kreislauf befindet (6→1). Anschließend startet der Kreislauf wieder von vorn (1). Bei Kaltluftkältemaschinen ist der Expander auf einer Welle mit dem frequenzgesteuerten Elektromotor und dem Verdichter montiert. Durch diese Anordnung wird die gewonnene Arbeit bei der arbeitsverrichtenden Expansion der Kompression zugeführt. Die Welle ist luftgelagert, dadurch ist der Betrieb ölfrei.

Vorzüge der Kaltluftkältetechnik von Mirai Intex auf einen Blick

Umweltfreundlich

Luft als Kältemittel / Kein Nachfüllen erforderlich / Umweltfreundlich

Ölfrei

Kein Öl im System dank der Luftlagerung / Geringere Kosten

Einhaltung der Gesetze

Einhaltung der Gesetze Einhaltung aller internationalen Normen / Vorschriften

Stabilität des Betriebs

Stabile Kälteleistung beim Betrieb mit Kühlwasser

Sichere Lösung

Keine chemischen Stoffe / Keine Brand- oder Explosionsgefahr

Keine Vibrationen und stark reduzierter Lärm

Keine Vibrationen und stark reduzierter Lärm / Das Design des Turbomoduls reduziert Lärm und Vibrationen

Hohe Ausfallsicherheit

Eine der häufigsten Ausfallursachen von Kälteanlagen sind Verdichterschäden, die durch den Eintrag von flüssigem Kältemittel in den Verdichter oder durch ungenügende Schmierung, durch z.B. verlagertes Öl oder Verschleiß, verursacht werden. Eine weitere häufige Ausfallursache ist verschleiß durch Vibration wie zum Beispiel das versargen von kleinen Ölleitungen. In Kaskadenanlagen für die Tieftemperaturanwendung kommt noch dazu, dass mehrere Verdichterkreisläufe gleichzeitig funktionieren müssen und sich gegenseitig beeinflussen. Die Kaltluftkältemaschinen haben keinen Phasenwechsel, kein Öl und durch das Luftlager einen nahezu verschleißfreien Betrieb ohne Vibration. Damit hat diese Technik eine hohe Ausfallsicherheit.

Im Bereich der Tieftemperaturtechnik hoch effizient

Wir haben eine ausführliche Untersuchung zur Energieeffizienz von Tieftemperaturkältetechnik durchgeführt und konnte belegen, dass die Kaltluftkältetechnik im Bereich der Tieftemperaturtechnik hoch effizient ist. Die detaillierte Untersuchung finden Sie in unserem ULT-Report.