ISBN 978-3-8439-3548-7

978-3-8439-3548-7, Reihe Verfahrenstechnik

Markus Bücherl
Absorptionskreisläufe mit ionischen Flüssigkeiten

259 Seiten, Dissertation Karlsruher Institut für Technologie (2018), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden Absorptionskreisläufe mit ionischen Flüssigkeiten (IL) untersucht. Absorptionskreisläufe sind eine Möglichkeit zur Reduktion des Primärenergieverbrauches. Absorptionskreisläufe benötigen primär Abwärme, die sonst über Rückkühlwerke oder Kühltürme an die Umgebungen abgegeben wird. Des Weiteren brauchen Absorptionskreisläufe bei gleicher Nutzleistung weniger elektrische Antriebsleistung als Kompressionskältemaschinen und Wärmepumpen. Die klassischen Arbeitsstoffpaare weisen verschiedene Nachteile wie Kristallisationsgefahr unter bestimmten Betriebsbedingungen und Korrosivität auf. ILs sind eine Möglichkeit, diese Nachteile zu kompensieren oder zu reduzieren. Ein Ziel der Arbeit war, ausgehend von den Ergebnissen von Vorgängerarbeiten, die Arbeitsstoffpaare für Absorptionskältemaschinen zu optimieren. Hierfür wurde ein ternäres Stoffsystem untersucht. Es wurde eine IL ausgewählt, die eine starke Reduktion des Wasserpartialdrucks bewirkt, jedoch ist die Viskosität der IL zu hoch und somit der Diffusionskoeffizient zu niedrig. Um die Viskosität zu reduzieren, wird eine IL mit sehr niedriger Viskosität dazugegeben. Für diese ternäre Mischung wurden die Dichte, die Viskosität, die Wärmekapazität und das Phasengleichgewichts gemessen. Mit Hilfe dieser Stoffdaten wurden eine Absorptionskältemaschine simuliert. Der zweite Aspekt dieser Arbeit ist die Optimierung eines Absorptionswärmetransformators, der am Institut aufgebaut wurde und mit Wasser – IL betrieben wird. Hierbei wurden die Betriebscharakteristiken aufgenommen und die Apparate hinsichtlich ihrer Effizienz bewertet.