Untersuchungen zur Effizienzsteigerung von Adsorptionskältemaschinen auf Basis zeotypischer Adsorbentien

HONIGHÄUSCHEN (BONN) – Die vorliegende Arbeit untersucht neue Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung von Adsorptionskältemaschinen. Dazu werden Aspekte zur Reduktion der thermischen Masse des Wärmeübertragers im Adsorber, zu verschiedenen Arten der Adsorbensimplementierung, sowie zur Auswahl eines geeigneten Adsorbens betrachtet. Durch die Fixierung der thermodynamischen Randbedingungen, also der Verdampfungs-, Adsorptions- und Desorptionstemperatur mit den sich ergebenden Drücken, für den Betrieb einer Adsorptionskältemaschine ist der Arbeitsbereich eines Adsorbens festgelegt. Aus einer Vielzahl möglicher Adsorbens/ Adsorptiv-Arbeitspaare beschränkt sich diese Arbeit auf das Adsorptiv Wasser. Wasser bietet neben seiner chemischen Unbedenklichkeit eine hohe Verdampfungsenthalpie und stellt damit ein sehr gutes Kältemittel dar. Aus der Festlegung zum Einsatz von Antriebsenergien auf einem Temperaturniveau unter 100 °C aus regenerativen Energiequellen wie der Solarthermie oder aus Industrieprozessen in Form von Niedertemperaturabwärme, bietet sich somit die Möglichkeit zum Einsatz wärmeleitender Polymere als Werkstoff für die Konstruktion von Wärmeübertragern. Die um bis zu 30 % geringeren Wärmekapazitäten der untersuchten wärmeleitenden Polymerwerkstoffe haben dabei einen direkten Einfluss auf die Effizienz (COP) einer Adsorptionskältemaschine. Um den Einfluss der geringeren Wärmeleitfähigkeit der Polymerwerkstoffe im Vergleich zu Aluminium auf die Adsorptionskinetik und damit auf die spezifische Kühlleistung (SCP) einer Adsorbereinheit zu beurteilen, wurde im Rahmen der Arbeit eine Testanlage zur Bestimmung von Sorptionskinetiken repräsentativer Probekörper konstruiert und aufgebaut. Mit Hilfe der Testanlage wurden Plattenprobekörper, welche einen Wärmeübertrager simulieren, bei unterschiedlicher Implementierung verschiedener Adsorbentien bewertet und gezeigt, dass Polyamid 6 mit 20 Gew.-% expandiertem Graphit als wärmeleitender Füllstoff sowohl für einfache Kugelschüttungen als auch bei Sprühbeschichtungen eine ausreichend hohe Wärmeleitfähigkeit hat, um den Adsorptionsprozess nicht kinetisch zu limitieren. In einem weiteren Abschnitt betrachtet die Arbeit offenporige Bauteile aus Zeotyp/Polymer-Verbundwerkstoffen und untersucht die Zugänglichkeit der Adsorbenspartikel in der Polymermatrix. Aus drei unterschiedlichen Verfahrensweisen zur Schaffung einer hinreichenden Porosität der Bauteile haben sich für dünne Bauteile das biaxiale Verstrecken gefüllter Polymerfolien und für komplexe dreidimensionale Strukturen das selektive Lasersintern einer feinpulvrigen Polymer-Adsorbens Mischung als vielversprechende Verfahren herausgestellt. Die Nutzung einer Antriebsenergie auf einem Temperaturniveau unter 100 °C führt im letzten Teil der Arbeit zu Untersuchungen zur Synthese von SAPO-18 mit dem Ziel eines Scaleups und dem Vergleich der anwendungsrelevanten Eigenschaften mit dem kommerziell erhältlichen TAPSO-34 von der Clariant Produkte (Deutschland) GmbH, welches im Rahmen dieser Arbeit als Benchmark-Material verwendet wird.

 

Über „Untersuchungen zur Effizienzsteigerung von Adsorptionskältemaschinen auf Basis zeotypischer Adsorbentien“

Das vorliegende Sachbuch zu Themen aus Umwelt und Natur „Untersuchungen zur Effizienzsteigerung von Adsorptionskältemaschinen auf Basis zeotypischer Adsorbentien“ wurde erarbeitet und verfasst von Moritz Hinze. Dieses Sachbuch erschien am 21.11.2018 und wurde herausgegeben von FAU University Press.

Bücher wie „Untersuchungen zur Effizienzsteigerung von Adsorptionskältemaschinen auf Basis zeotypischer Adsorbentien“ sind im Onlineshop des Honighäuschens bestellbar. Online bestellte Fachbücher zur Imkerei und zu anderen Themen der Umwelt und des Artenschutzes sind zu den üblichen Öffnungszeiten auch direkt im Buchladen Bundesamt für magische Wesen in Bonn, der Stauhauptstadt von Nordrhein-Westfalen abholbar und werden auf Wunsch verschickt.

Das Thema Bienensterben, Rückgang von Insekten und allgemeines Artensterben ist in aller Munde und das Honighäuschen als frühere Bioland Imkerei hat sich von Anfang an daran beteiligt. Mehr als 35 Jahre Imkereierfahrung nahmen ihren Anfang 1982 mit den ersten eigenen Bienen.

Der zehnjährige Junge, der 1977 einem Hamburger Imker über die Schulter schaute; der Fünfzehnjährige, der mit der Imkerei in Zeiten begann, in denen es noch keine Varroamilbe gab; der achtzehnjährige Fahrschüler, der lernte, dass man die Windschutzsscheibe seines Autos nach einer längeren Fahrt von Insekten säubern muß; der zwanzigjährige Student, der für seine Bienen einen Platz in Bonn suchte; der dreißigjährige Berufsimker, der seinen Bienen quasi eine Gutenachtgeschichte erzählte und sich den Kopf zerbrach, wie man die Umwelt mit ihren Bienen, Wespen, Schmetterlingen und andere blütenbesuchenden Insekten vor den Machenschaften der Agrargiftindustrie und der Gleichgültigkeit agrarindustriehöriger Politiker schützt; der Imker, der nicht nur auf dem Weihnachtsmarkt Bonn die Öffentlichkeit suchte, um bei Führungen an den Bienen auf dem Dach der Bundeskunsthalle zu erleben, dass Kinder (und deren Helikoptermuttis!) Angst vor Schmetterlingen hatten, bis hin zum Begleiter von Forschungsprojekten zu den Riesenhonigbienen Nepals oder den Killerbienen Afrikas, stellt fest, dass etwas sehr im Argen liegt in unserem Umgang mit der Umwelt.

Es sollte jedem bewußt sein, dass die Haltung „Natur ja, aber bitte woanders!“ nicht in Ordnung ist.

Die wunderschöne Welt der Natur

Jeder Griff zum Unkrautvernichtungsmittel, um den Rasen „schön ordentlich“ zu halten, bevor „die Nachbarn was sagen“; jeder überflüssige Einsatz zur Bekämpfung eines Wespennestes – ja, auch damit habe ich zu tun und berate gern, wenn ein Hornissennest in einem Kindergarten oder ein Wespennest in Bonn den Haus- und Gartenbesitzer vor Fragen stellt, sollte begleitet sein von der Frage, ob das wirklich sein muß.

In unserem Online-Buchshop finden Sie viele Bücher wie „Untersuchungen zur Effizienzsteigerung von Adsorptionskältemaschinen auf Basis zeotypischer Adsorbentien“, die Ihnen die fantastische Welt der Bienen, Wespen, Ameisen, Hornissen und Schmetterlinge sowie anderer Insekten näherbringen.

Aber nach wie vor stehe ich Ihnen auch gern zu einem Gespräch oder zu einer Beratung im Umgang mit Bienen, Wespen, Hornisse, Wildbienen und Hummeln zur Verfügung, wenn Sie Fragen haben. Besuchen Sie uns in Bonn im Bundesamt für magische Wesen.

Und natürlich gibt es auch weiterhin Honig, Bienenwachskerzen und Met bei uns und zwar das ganze Jahr – nicht nur zu Weihnachten.