AT394373B - Kaeltemittel - Google Patents

Description

AT 394 373 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kältemittel für den thermodynamischen Kreisprozeß einer Kältemaschine, Wärmepumpe, Klimaanlage od. dgl.

Bei solchen Kreisprozessen wird das Kältemittel, also das Arbeitsmittel, zur Erzeugung eine Kühleffektes nacheinander verschiedenen Zustandsänderungen unterworfen und wieder in den Anfangszustand zurückgeführt, wobei an das Kältemittel entsprechende Anforderungen gestellt werden. So müssen sich die auftretenden Vorgänge der Verdampfung und Verflüssigung unter wirtschaftlich und technisch zweckmäßigen Drücken abspielen, das Kältemittel soll einen tiefliegenden Siedepunkt besitzen, es sind große Verdampfungswärmen und kleine Verflüs-sigungswärmen erwünscht und die Dämpfe sollen bei tiefen Temperaturen möglichst kleines Volumen aufweisen. Außerdem sind die Brennbarkeit und Explosivität und vor allem auch die Umweltverträglichkeit wichtige Gesichtspunkte für die Wahl des Kältemittels. Bisher haben nun in der Kältetechnik vor allem fluorierte und chlorierte Kohlen- und Kohlenwasserstoffe, wie insbesondere Freon und Frigen, umfangreichste Anwendung gefunden und fast durchwegs ältere Kältemittel, wie Ammoniak u. dgl., verdrängt Allerdings sind diese bekannten Kältemittel recht umweltfeindlich, denn die verwendeten chemischen Verbindungen tragen wesentlich zur Zerstörung der atmosphärischen Ozonschutzschicht bei und helfen den (^-bedingten Treibhauseffekt zu erhöhen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Kältemittel anzugeben, daß sich bestens zur Durchführung thermodynamischer Kreisprozesse eignet und sich darüber hinaus vor allem durch seine Umweltverträglichkeit auszeichnet

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das Kältemittel aus einer Stickstoff-Sauerstoffverbindung der allgemeinen Formel NOX mit X = F, CI, Br, J oder N2O4 oder N2O3 besteht. Stickstoffoxide und ihre Verbindungen sind im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen wesentlich umweltverträglicher und aufgrund ihrer physikalischen und thermischen Eigenschaften hervorragend als Kältemittel sowohl für Kompressions- als auch für Absorptions-Kältemaschinen einsetzbar, wobei durch ihr verhältnismäßig geringes Mol-Volumen und des dadurch bedingten günstigen Energietransportes sogar eine Wirkungsgradverbesserung gegenüber bekannten Kältemitteln erreichbar ist. Besonders gute Werte ergeben sich bei Verwendung von N2O4 und/oder N2O3 oder NOC1, wobei die durch das Kondensieren verflüssigte Verbindung nach dem Expandieren beim Verdampfen zerfällt, und zwar N2O4 in 2NC>2, N2O3 in NO + NO2 und 2NOC1 in 2NO + C^, und die im Gleichgewichtszustand sich befindenden gasförmigen Bestandteile beim Komprimieren wieder zur ursprünglichen Verbindung, also 2NO2 zu N2O4, NO + NO2 zu N2O3 und 2NO + CI2 zu 2NOC1 vereinigt werden.

Ausführungsbeispiel:

Bei der Verwendung von N2O3 als Kältemittel für eine Wärmepumpenanlage ergaben sich während eines fünfstündigen Tests mit Meßwertablesungen im 10-Minutenabstand folgende Durchschnittswerte:

Kondensator, P=12bar Kältemittel-Druck:

WärmeträgerfWasser)-Temperatur Tgjntrjtt: 42,74 °C 1 Austritt· At: 1,79 °C 630 1/h

"^Austritt· 44,53 °C - Durchflußmenge Q:

Verdampfer

p = 3 bar T = 17 °C

Nm = 375 W Nw= 1318,61 W Kältemittel-Druck:

Umgebungstemperatur:

Kompressor

Motorleistung: Wärmeübertragungsleistung: -2-

Claims (1)

1. 5 AT 394 373 B PATENTANSPRUCH Kältemittel für den thermodynamischen Kreisprozeß einer Kältemaschine, Wärmepumpe, Klimaanlage od. dgl., 10 dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Stickstoff-Sauerstoffverbindung der allgemeinen Formel NOX mit X = F, CI, Br, J oder N204 oder N2C>3 besteht. -3-