DE102010001929A1

DE102010001929A1 - Kälteanlage zur Kühlung eines umschlossenen Raumes

Info

Publication number: DE102010001929A1
Application number: DE102010001929A
Authority: DE
Inventors: Michael 34613 Sonnekalb
Original assignee: Konvekta AG
Current assignee: Konvekta AG
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: DE102010001929B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage zur Kühlung eines umschlossenen Raumes, umfassend einen Kompressor (3), einen Kondensator (5), eine Entspannungsvorrichtung (7) und einen Verdampfer (9), wobei der Kompressor (3), der Kondensator (5), die Entspannungsvorrichtung (7) und der Verdampfer (9) derart mit Leitungen verbunden sind, dass ein geschlossener Kreislauf mit einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite gebildet wird, wobei sich die Niederdruckseite vom Austritt aus der Entspannungsvorrichtung (7) bis zum Eintritt in den Kompressor (3) erstreckt, und der von einem in der Kälteanlage (1) enthaltenen Kältemittel durchströmbar ist. Der Verdampfer (9) weist einen Berstdruck auf, der größer ist als 0,9·pc, wobei pc der kritische Druck des Kältemittels ist, der Berstdruck der Hochdruckseite entspricht mindestens dem Berstdruck des Verdampfers (9) und die Menge an Kältemittel in der Kälteanlage (1) bezogen auf das vom Kältemittel eingenommene Volumen der Kälteanlage (1) ist kleiner als die kritische Dichte des Kältemittels.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kälteanlage zur Kühlung eines umschlossenen Raumes, umfassend einen Kompressor, einen Kondensator, eine Entspannungsvorrichtung und einen Verdampfer, wobei der Kompressor, der Kondensator, die Entspannungsvorrichtung und der Verdampfer derart mit Leitungen verbunden sind, dass ein geschlossener Kreislauf gebildet wird, der von einem in der Kälteanlage enthaltenen Kältemittel durchströmbar ist.
Eine entsprechende Kälteanlage ist zum Beispiel beschrieben in R. Mager, „Adoption of HFC-152a for an MAC System in a Passenger Vehicle", VDA Winter Meeting 2005. Als Kältemittel wird bei der hier beschriebenen Kälteanlage HFC-152a eingesetzt. Dieses Kältemittel weist gegenüber dem bisher in Kälteanlagen eingesetzten Kältemittel HFC-134a ein sehr viel geringeres klimaschädigendes Treibhauspotenzial auf, nämlich nur ein GWP (global warming potential) von 140 gegenüber 1300 bei HFC-134a. Nachteil dieses Kältemittels ist jedoch, dass es brennbar ist. Insbesondere bei Kontakt mit heißen Oberflächen oder in Gegenwart eines Zündfunkens kann das Kältemittel beginnen zu brennen.
Um dieses Problem zu umgehen, ist es zum Beispiel bekannt, als Kältemittel Kohlendioxid einzusetzen. Eine Kälteanlage, die Kohlendioxid als Kältemittel verwendet, ist zum Beispiel in EP-B 0 876 576 beschrieben. Kohlendioxid tritt zwar in der Natur auf, weist jedoch ebenfalls ein im Vergleich zu anderen Kältemitteln sehr geringes klimaschädigendes Treibhauspotenzial (GWP = 1) auf. Ein Nachteil von CO₂ liegt in seiner niedrigen kritischen Temperatur von nur 31°C, weshalb die Wärmeabgabe oberhalb des kritischen Druckes und ohne Kondensation/Verflüssigung erfolgen muss. Der kritische Druck von CO₂ ist zudem mit etwa 74 bar deutlich höher als der übliche Druck in einer PKW-Klimaanlage so dass abzuwägen ist, mit welchen Kältemitteln geeigneterweise eine entsprechende Kälteanlage betrieben werden kann. EP-B 0 876 576 beschreibt eine transkritische Klimaanlage mit CO₂. Die Anlagenfüllung bezogen auf das Anlagenvolumen beträgt zwischen 50 und 100% der kritischen Dichte. Kondensation tritt im Hochdruckteil nicht auf, da der Hochdruck über dem kritischen Druck liegt. Auch im Stillstand muss die Anlage für hohe Drücke ausgelegt sein. Bei einer Systemtemperatur von 40°C ist der Anlagendruck etwa 75 bar bei Füllung mit 50% kritischer Dichte bzw. 89 bar bei Füllung mit kritischer Dichte. Bei einer Systemtemperatur von 60°C ist der Anlagendruck etwa 89 bar bei Füllung mit 50% kritischer Dichte bzw. 124 bar bei Füllung mit kritischer Dichte.
Eine Kälteanlage, die mit Kohlendioxid (R744) betrieben wird, ist im Vergleich mit einer mit R134a-betriebenen Kälteanlage in P. Kroner et al., „R744 A/C Systems, Test Stand and Field Test Experience", ATZ 07-08, 2008, Volume 110, Seiten 14 bis 20 beschrieben. Da das Kältemittel R134a klimaschädigend ist, soll dieses durch weniger klimaschädigende Kältemittel – die gemäß Richtlinie 2006/40/EU ein GWP < 150 haben – ersetzt werden. Kohlendioxid ist ein natürliches Kältemittel, jedoch ist es notwendig, eine Kälteanlage mit Kohlendioxid überkritisch zu betreiben. Dies bedeutet auch, dass ein hoher Berstdruck des Verdampfers vorgesehen sein muss. Hier ist zum Beispiel ein Berstdruck von 260 bar bei 90°C beschrieben. Demgegenüber wird bei einer unterkritisch betriebenen Kälteanlage, wie zum Beispiel mit R134a betrieben, derzeit ein Berstdruck des Verdampfers von 30 bar bei Raumtemperatur vorgesehen. Beim Betrieb mit dem Kältemittel Kohlendioxid muss der Berstdruck deutlich höher sein. Andere nur wenig klimaschädigende Kältemittel erreichen ein geringes Treibhauspotenzial (GWP) durch eine sehr viel geringere Stabilität an der Atmosphäre, enthalten aber brennbare Substanzen. Einen guten Überblick über mögliche zukünftige Kältemittel gibt Calm 2008 (The next generation of refrigerants – Historical review, considerations, and outlook, Ecolibrium November 2008). Dort werden neben natürlichen Kältemitteln wie CO₂ auch fluorierte Alkane, fluorierte Ether, Kohlenwasserstoffe (Alkane und Ether), ungesättigte (halogenierte) Kohlenwasserstoffe (Olefine), iodierte Kohlenwasserstoffe, fluorierte Alkohole und fluorierte Ketone aufgezählt.
Der Einsatz eines entsprechenden Kältemittels kann zum Beispiel durch entsprechende gesetzliche Richtlinien (z. B. Richtlinie 2006/40/EU) oder durch Absprachen der Hersteller vorgegeben werden. Bei Auswahl eines brennbaren nicht-klimaschädigenden Kältemittels sind besondere Anforderungen an die Kälteanlagen zu treffen, um ein Brennen des Kältemittels bzw. bei ungewünschtem Austritt des Kältemittels aus der Kälteanlage ein Entflammen oder eine Schädigung von Personen im gekühlten Raum zu vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kälteanlage bereitzustellen, die auf Basis von nicht-klimaschädigenden Kältemitteln auf Basis von Kohlenwasserstoffen betrieben werden kann, wobei das Gefährdungspotential für Nutzer der Klimaanlage reduziert bzw. vermieden wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Kälteanlage zur Kühlung eines umschlossenen Raumes, umfassend einen Kompressor, einen Kondensator, eine Entspannungsvorrichtung und einen Verdampfer, wobei der Kompressor, der Kondensator, die Entspannungsvorrichtung und der Verdampfer derart mit Leitungen verbunden sind, dass ein geschlossener Kreislauf mit einer Niederdruckseite und einer Hochdruckseite gebildet wird, wobei sich die Niederdruckseite vom Austritt aus der Entspannungsvorrichtung bis zum Eintritt in den Kompressor erstreckt, und der von einem in der Kälteanlage enthaltenen Kältemittel durchströmbar ist, wobei der Verdampfer einen Berstdruck aufweist, der größer ist als 0,9·pc, wobei pc der kritische Druck des Kältemittels ist, der Berstdruck der Hochdruckseite mindestens dem Berstdruck des Verdampfers entspricht und die Menge an Kältemittel in der Kälteanlage bezogen auf das vom Kältemittel eingenommene Volumen der Kälteanlage kleiner ist als die kritische Dichte des Kältemittels.
Durch die Auslegung der Kälteanlage derart, dass der Verdampfer einen Berstdruck aufweist, der größer ist als 0,9·p_c, kann er auch bei einer vollständigen Verdampfung des Kältemittels nicht bersten, solange die Temperatur 10% unter der kritischen Temperatur bleibt. Dies wird zudem dadurch unterstützt, dass das vom Kältemittel eingenommene Volumen der Kälteanlage kleiner ist als die kritische Dichte des Kältemittels.
Erfindungsgemäß wird unter Berstdruck der Druck verstanden, bei dem ein Bauteil bricht oder undicht wird. Der Berstdruck kann dabei berechnet oder gemessen werden, vorzugsweise wird der Berstdruck gemessen. Die Bestimmung des Berstdruckes erfolgt üblicherweise bei Raumtemperatur.
Beim Stillstand des Fahrzeugs treten üblicherweise Temperaturen bis 60°C auf. Die kritische Temperatur des Kältemittels sollte also erfindungsgemäß zumindest über 60°C liegen. Vorzugsweise soll sie über 80°C und besonders bevorzugt über 93°C liegen. Eine Temperatur von 60°C entspricht 333 K, und 1,1 mal 333 K entspricht 366 K bzw. 93°C.
Bevorzugt ist es, wenn alle Komponenten der Niederdruckseite der Kälteanlage, das heißt alle Komponenten zwischen Auslass der Entspannungsvorrichtung und Zulauf in den Kompressor einen Berstdruck aufweisen, der größer ist als 0,9·p_c. Hierdurch ist eine ausreichende Sicherheit gegen ein Bersten von Komponenten der Kälteanlage, insbesondere im Stillstand, gegeben. Vorteilhafterweise ist der Berstdruck aller Komponenten der Niederdruckseite kleiner oder gleich 5·p_s, wobei p_s der Dampfdruck bei 60°C ist. Sofern der kritische Druck kleiner ist als 3·p_s ist der Berstdruck vorzugsweise kleiner oder gleich 3·p_s
Um eine ausreichende Sicherheit zu bieten, ist der Berstdruck der Komponenten der Hochdruckseite, das heißt der Komponenten zwischen Kompressor und Entspannungsvorrichtung inklusive Kompressor und Entspannungsvorrichtung vorzugsweise höher ausgelegt als der Berstdruck der Niederdruckseite.
Das Kältemittel, das in der Kälteanlage eingesetzt wird, weist vorzugsweise gegenüber derzeit eingesetzten Kältemitteln ein deutlich kleineres Treibhauspotential auf. Damit das Kältemittel ein kleineres Treibhauspotential aufweist als derzeit eingesetzte, werden solche Kältemittel verwendet, die weniger stabil sind. Die Stabilität der Kohlenwasserstoffe nimmt mit der Anzahl der durch Halogene substituierten Wasserstoffatome zu. Bei gesättigten Kohlenwasserstoffen, die keine C-C-Mehrfachbindung enthalten, können geeignete Kältemittel höchstens gleich viele Halogenatome wie Wasserstoffatome enthalten. Andere geeignete Kältemittel enthalten vorzugsweise mindestens einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff, der mindestens eine C-C-Mehrfachbindung und/oder mindestens ein Sauerstoffatom als Etherbindung oder nicht endständiger Carbonylgruppe enthält und/oder bei dem mindestens ein Wasserstoffatom durch Halogen substituiert ist, oder einen aromatischen Kohlenwasserstoff, bei dem mindestens ein Wasserstoffatom durch Halogen und/oder durch ein oder mehrere Alkylreste substituiert ist, wobei der mindestens eine Alkylrest gegebenenfalls mindestens eine C-C-Mehrfachbindung und/oder mindestens ein Sauerstoffatom als Etherbindung oder nicht endständige Carbonylgruppe enthält und/oder an dem Alkylrest mindestens ein Wasserstoffatom durch Halogen substituiert ist.
Wenn mindestens ein Wasserstoffatom des Kältemittels durch Halogen substituiert ist, bedeutet das Halogen gleich oder verschieden Fluor oder Chlor. Das bedeutet, dass bei einem Kältemittel, bei dem nur ein Wasserstoffatom durch Halogen substituiert ist, entweder ein Fluoratom oder ein Chloratom den Wasserstoff ersetzen (z. B. Fluormethan, Fluorethan). Bei einem Kältemittel, bei dem mindestens zwei Wasserstoffatome durch Halogen substituiert sind, können alle substituierten Wasserstoffatome entweder durch Fluor (z. B. Difluormethan, Difluorethan) oder durch Chlor ersetzt sein, oder aber mindestens ein Wasserstoffatom wird durch Chlor und mindestens ein Wasserstoffatom durch Fluor ersetzt. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn das Halogen, durch das das mindestens eine Wasserstoffatom substituiert ist, Fluor ist.
Geeignete Kältemittel, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind zum Beispiel ausgewählt aus Fluormethan, Difluormethan, Fluorethan, Difluorethan, Trifluorethan, Chlordifluorethen, Chlortrifluorethen, Trifluorpropen, Tetrafluorpropen, Pentafluorpropen, Dimethylether, Tetrafluordimethylether, Pentafluordimethylether, Perfluoraceton, Keten, Dodecafluormethylpentanon (zum Beispiel erhältlich als Novec^® 645, Novec^® 1230 der 3M Company), Methoxyheptapropan (zum Beispiel Novec^® 7000 der 3M Company), Propen, Propin, Propandien.
Davon besonders bevorzugt sind Fluorethan, Difluorethan, Trifluorpropen, Tetrafluorpropen und Pentafluorpropen.
Als Kältemittel eingesetzte halogenierte Kohlenwasserstoffe sind umso stabiler, je weniger Wasserstoffatome enthalten sind. Mit der Stabilität steigt jedoch auch der Beitrag des Kältemittels am Ozonabbau und am Treibhauseffekt an. Die Stabilität des Kältemittels verringert sich mit steigendem Anteil von Wasserstoffatomen und weiterhin auch mit dem Anteil an ungesättigten Kohlenstoffmehrfachbindungen und gegebenenfalls durch Sauerstoffverbindungen, beispielsweise Etherverbindungen. Aufgrund ihrer geringeren Stabilität sind die Kältemittel jedoch auch leichter entflammbar und es können zum Teil toxische Abbauprodukte, beispielsweise Fluorwasserstoff, entstehen. Um ein Entflammen des Kältemittels zu vermeiden und auch ein unkontrolliertes Entweichen des Kältemittels aus der Kälteanlage zu verhindern, ist bei der erfindungsgemäßen Kälteanlage der Berstdruck der einzelnen Komponenten der Kälteanlage, insbesondere auch der des Verdampfers auf der Niederdruckseite, stets größer als der Stillstandsdruck der Anlage.
Bei unterkritisch betriebenen Kälteanlagen, das heißt bei Kälteanlagen, die stets unter ihrem kritischen Druck betrieben werden und bei denen das Kältemittel im Hochdruckteil und im Niederdruckteil sowohl gasförmig als auch flüssig vorliegt, ist der Stillstandsdruck gleich dem Verdampfungsdruck. Da der Verdampfungsdruck stets kleiner ist als der kritische Druck des Kältemittels, da ab Erreichen der kritischen Temperatur keine Verdampfung mehr stattfinden kann, ist die Kälteanlage gegenüber einem Bersten sicher, wenn die kritische Temperatur über der maximalen Stillstandstemperatur liegt. Eine übliche Stillstandstemperatur, die auftreten kann, wenn die Kälteanlage in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, ist zum Beispiel 60°C. Wenn ein Kältemittel eingesetzt wird, das eine kritische Temperatur aufweist, die oberhalb von 60°C liegt, vorzugsweise oberhalb von 80°C und insbesondere oberhalb von 93°C, wird die Sicherheit der Kälteanlage weiter gesteigert. Bei einer entsprechend hohen kritischen Temperatur, zum Beispiel von mehr als 93°C ist dann ein Berstdruck ausreichend, der größer ist als 0,9·p_c.
Wenn ein Kältemittel eingesetzt wird, das eine niedrigere kritische Temperatur aufweist, zum Beispiel eine kritische Temperatur, die nur knapp oberhalb der maximalen Stillstandstemperatur der Kälteanlage liegt, ist es bevorzugt, wenn der Berstdruck der einzelnen Komponenten auf der Niederdruckseite der Kälteanlage größer ist als der kritische Druck des Kältemittels. Auch hier ist der Berstdruck der Komponenten der Hochdruckseite vorzugsweise größer als der Berstdruck der Komponenten der Niederdruckseite. Zumindest ist der Berstdruck der Komponenten der Hochdruckseite gleich groß wie der Berstdruck der Komponenten der Niederdruckseite.
Insbesondere wenn die Kälteanlage in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, ist es vorteilhaft, wenn das eingesetzte Kältemittel eine kritische Temperatur aufweist, die größer ist als 120°C. Dies sind Temperaturen, die in einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges auftreten können, so dass auch das Kältemittel einer Kälteanlage, die üblicherweise auch im Motorraum des Kraftfahrzeugs positioniert ist, auf diese Temperatur geheizt werden kann. Wenn zudem der Berstdruck der einzelnen Komponenten der Kälteanlage größer ist als der kritische Druck des eingesetzten Kältemittels, wird selbst dann, wenn die Temperatur des Kältemittels 120°C erreichen sollte, ein Verdampfungsdruck erreicht, der kleiner ist als der kritische Druck des Kältemittels.
Da jedoch die kritische Temperatur der meisten Kältemittel kleiner ist als 120°C, ist es insbesondere bei Einsatz der Kälteanlage in einem Kraftfahrzeug vorteilhaft, wenn die Menge an Kältemittel in der Kälteanlage bezogen auf das vom Kältemittel eingenommene Volumen der Kälteanlage kleiner ist als 0,4·ρ_c, wobei ρ_c die kritische Dichte des Kältemittels ist. Weiter bevorzugt ist es, wenn die Menge an Kältemittel in der Kälteanlage bezogen auf das vom Kältemittel eingenommene Volumen der Kälteanlage kleiner ist als 0,3·ρ_c. Eine entsprechende Menge an Kältemittel in der Kälteanlage führt dazu, dass sichergestellt wird, dass der Druck innerhalb der einzelnen Komponenten der Kälteanlage auch bei vollständiger Verdampfung des Kältemittels immer unterhalb des kritischen Drucks und damit unterhalb des Berstdrucks der Kälteanlage bleibt. Insbesondere bei einer Füllmenge bezogen auf das Volumen der Kälteanlage von maximal 0,3·ρ_c ist der maximal erreichbare Druck bei einer vollständigen Verdampfung des Kältemittels bei einer Temperatur von 120°C kleiner als 0,9·p_c. Auf diese Weise ist es möglich, die erfindungsgemäße Kälteanlage auch in einem Kraftfahrzeug sicher zu betreiben, insbesondere wenn kein Bauteil (z. B. Verdampfer) außerhalb des Motorraumes untergebracht ist.
Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit weist die Kälteanlage in einer Ausführungsform weiterhin eine Sicherheitsdruckentlastungseinrichtung auf, über die zumindest ein Teil des Kältemittels bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, der kleiner als der Berstdruck ist, aus der Kälteanlage an einen Ort ohne Zündquelle und weg von heißen Oberflächen abgeleitet wird. Eine geeignete Sicherheitsdruckentlastungseinrichtung ist zum Beispiel ein Überdruckventil. Der vorgegebene Druck, der kleiner als der Berstdruck ist und bei dem die Sicherheitsdruckentlastungseinrichtung öffnet, um zumindest einen Teil des Kältemittels abzuleiten, liegt vorzugsweise mindestens 50% unterhalb des Berstdrucks der einzelnen Komponenten der Kälteanlage. Mehr bevorzugt liegt der Druck, bei dem die Sicherheitsdruckentlastungseinrichtung öffnet, mindestens 60% unterhalb des Berstdrucks.
Um den Teil des Kältemittels, der gegebenenfalls über die Sicherheitsdruckentlastungseinrichtung abgeleitet wird an einen Ort ohne Zündquelle und weg von heißen Oberflächen abzuleiten, ist es zum Beispiel möglich, die Sicherheitsdruckentlastungseinrichtung mit einer Rohrleitung zu verbinden, über die das abgeleitete Kältemittel in Bereichen, in denen keine Zündquelle existiert und keine heißen Oberflächen auftreten, an die Umgebung abgegeben wird. Bevorzugt ist es jedoch, dass das Kältemittel in einen Behälter abgeleitet wird. Ein solcher Behälter ist vorzugsweise an einer Stelle positioniert, an der dieser sich nicht aufheizen kann. Insbesondere ist der Behälter vorzugsweise in einem Bereich positioniert, in dem keine Wärmequellen existieren.
Wenn ein Behälter eingesetzt wird, in den der Teil des Kältemittels abgeleitet wird, der die Kälteanlage über die Sicherheitsdruckentlastungseinrichtung verlässt, so ist es weiterhin bevorzugt, wenn der Behälter ein Sorptionsmittel enthält. Das eingesetzte Sorptionsmittel wird dabei auf das verwendete Kältemittel abgestimmt. Geeignete Sorptionsmittel sind zum Beispiel Zeolithe, metallorganische Verbindungen oder Aktivkohle.
Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Kälteanlage in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise einem Personenkraftwagen eingesetzt. Alternativ eignet sich die Kälteanlage jedoch auch zum Einsatz zur Klimatisierung von Lastkraftwagen oder Personenbeförderungsmitteln, zum Beispiel Bussen. Auch kann die Kälteanlage in Fahrzeugen des Schienenverkehrs oder in wassergebundenen Fahrzeugen, beispielsweise Schiffen, eingesetzt werden. Neben dem Einsatz in Fahrzeugen ist jedoch auch der Einsatz in stationären Räumen, beispielsweise in Gebäuden möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Fließbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kälteanlage in einer ersten Ausführungsform,
2 ein Fließbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kälteanlage in einer zweiten Ausführungsform,
3 ein Fließbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kälteanlage gemäß 1 mit Sekundärkreisläufen.
In 1 ist ein Fließbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kälteanlage in einer ersten Ausführungsform dargestellt.
Eine Kälteanlage 1 umfasst einen Kompressor 3, mit dem ein in der Kälteanlage 1 enthaltenes Kältemittel auf einen erhöhten Druck komprimiert wird. Das komprimierte Kältemittel wird durch einen Kondensator 5 geleitet, in dem das Kältemittel Wärme abgibt. Die Wärme kann dabei entweder an einen Sekundärkreislauf abgegeben werden oder auch an die Umgebung. Wenn die Wärme an die Umgebung abgegeben wird, ist der Kondensator 5 vorzugsweise mit einem Gebläse versehen, mit dem Umgebungsluft durch den Kondensator 5 geleitet wird. An geeigneten Wärmeübertragungsflächen wird die Wärme dann im Kondensator 5 vom Kältemittel an die den Kondensator 5 umströmende Luft abgegeben. Kondensatoren 5, die üblicherweise in Kälteanlagen 1 eingesetzt werden, sind dem Fachmann bekannt.
Das im Kondensator 5 abgekühlte Kältemittel wird anschließend in einer Entspannungsvorrichtung 7 auf einen niedrigeren Druck entspannt. Der niedrigere Druck entspricht dabei im Wesentlichen dem Druck, mit dem das Kältemittel in den Kompressor 3 eintritt. Durch das Entspannen in der Entspannungsvorrichtung 7 kühlt sich das Kältemittel stark ab, so dass dieses in einem Verdampfer 9 Wärme aufnehmen kann. Durch die Wärmeaufnahme des Kältemittels im Verdampfer 9 verdampft das Kältemittel und entweder ein weiteres Kältemittel in einem Sekundärkreislauf oder aber den Verdampfer umströmende Luft wird gekühlt.
Als Entspannungsvorrichtung 7 eignet sich zum Beispiel eine adiabate Drossel. Auch jede beliebige andere Entspannungsvorrichtung 7, die dem Fachmann bekannt ist, und die üblicherweise in Kälteanlagen eingesetzt wird, kann verwendet werden. Ebenso kann jeder beliebige, dem Fachmann bekannte und üblicherweise in Kälteanlagen eingesetzte Kompressor 3 genutzt werden. Der Kompressor 3 kann dabei alternativ entweder durch einen eigenen Antrieb, beispielsweise mit einem Elektromotor angetrieben werden oder aber, bei Einsatz der Kälteanlage in einem Kraftfahrzeug über die Verbrennungskraftmaschine.
Um eine ausreichend große Sicherheit gegenüber Bersten bei Einsatz eines die Umgebung nicht oder nur sehr gering schädigenden Kältemittels, das verschieden ist von Kohlendioxid, wird der Berstdruck des Verdampfers 9 so ausgelegt, dass dieser mindestens 0,9·p_c beträgt. Abhängig vom eingesetzten Kältemittel kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn der Berstdruck des Verdampfers mindestens dem kritischen Druck des Kältemittels entspricht. Weiter bevorzugt ist es, wenn der Berstdruck der gesamten Niederdruckseite der Kälteanlage 1 0,9·p_c ist oder bevorzugt mindestens dem kritischen Druck des Kältemittels entspricht. Die Niederdruckseite der Kälteanlage 1 erstreckt sich dabei vom Austritt aus der Entspannungsvorrichtung 7 bis zum Eintritt in den Kompressor 3.
Um weiterhin zu vermeiden, dass der Druck des Kältemittels insbesondere bei hoher Umgebungstemperatur und Stillstand der Anlage den oben genannten Berstdruck übersteigt, ist in einer bevorzugten Ausführungsform die Niederdruckseite mit einem Ausgleichsbehälter 11 verbunden. Durch den Ausgleichsbehälter 11 wird das Gesamtvolumen der Kälteanlage 1 vergrößert und bei einer Volumenvergrößerung des Kältemittels, zum Beispiel bei einer vollständigen Verdampfung aufgrund hoher Außentemperaturen kann ein Teil des Kältemittels in den Ausgleichsbehälter 11 strömen. Als Ausgleichsbehälter 11 eignet sich jeder beliebige, dem Fachmann bekannte Druckbehälter. Bevorzugt wird ein Ausgleichsbehälter 11 eingesetzt, der ein Sorptionsmittel enthält. Als Sorptionsmittel kann jedes beliebige, dem Fachmann bekannte Sorptionsmittel eingesetzt werden. Üblicherweise verwendete Sorptionsmittel sind zum Beispiel Aktivkohle, Zeolithe oder metallorganische Gerüstverbindungen.
Um ein Bersten der Kälteanlage 1 zu verhindern ist weiterhin der Berstdruck auf der Hochdruckseite üblicherweise mindestens genauso groß wie der Berstdruck der Niederdruckseite, bevorzugt jedoch größer als der Berstdruck der Niederdruckseite.
In 2 ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Kälteanlage in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die in 2 dargestellte Kälteanlage 1 umfasst ebenfalls einen Kompressor 3, einen Kondensator 5, eine Entspannungsvorrichtung 7 und einen Verdampfer 9, die vom Kältemittel durchströmt werden, wobei das Kältemittel im Kondensator abkühlt und dabei vom gasförmigen in den flüssigen Zustand übergeht, das flüssige Kältemittel in der Entspannungsvorrichtung 7 entspannt wird und im Verdampfer Wärme aufnimmt und dabei verdampft.
Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die in 2 dargestellte Ausführungsform eine erste Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtung 13 auf der Hochdruckseite der Kälteanlage 1 und eine zweite Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtung 15 auf der Niederdruckseite der Kälteanlage 1. Die erste Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtung 13 befindet sich dabei in der hier dargestellten Ausführungsform zwischen dem Austritt des Kompressors 3 und dem Eintritt in den Kondensator 5. Auf der Niederdruckseite befindet sich die zweite Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtung 15 zwischen dem Austritt aus dem Verdampfer 9 und dem Eintritt in den Kompressor 3. Die Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtungen 13, 15 befinden sich somit jeweils in den Bereichen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite der Kälteanlage 1, in denen das Kältemittel gasförmig vorliegt. Als Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtungen 13, 15 eignen sich zum Beispiel Überdruckventile.
Sobald der Druck in der Kälteanlage 1 einen vorgegebenen Maximaldruck überschreitet, öffnen die Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtungen 13, 15 und Kältemittel kann aus der Kälteanlage 1 ausströmen. Um zu vermeiden, dass das Kältemittel mit einer Zündquelle oder einer heißen Oberfläche in Kontakt kommt, sind die Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtungen 13, 15 vorzugsweise so positioniert, dass das austretende Kältemittel weg von Zündquellen oder heißen Oberflächen geleitet wird. Bevorzugt sind die Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtungen 13, 15 mit einem Sicherheitsbehälter 17 verbunden, in den durch die Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtungen 13, 15 austretendes Kältemittel strömen kann und in dem das Kältemittel dann aufgefangen wird. Der Sicherheitsbehälter 17 kann dabei ein beliebiger Behälter sein, der einen ausreichend hohen Berstdruck aufweist. Der Berstdruck des Sicherheitsbehälters 17 liegt dabei vorzugsweise oberhalb dem kritischen Druck des Kältemittels. Der Sicherheitsbehälter 17 kann ebenso wie der in 1 dargestellte Ausgleichsbehälter ein Sorptionsmittel enthalten, das das Kältemittel aufnimmt. Das Sorptionsmittel entspricht dabei ebenfalls dem auch im Ausgleichsbehälter 11 eingesetzten Sorptionsmittel.
Um insbesondere bei Einsatz der Kälteanlage 1 in einem Kraftfahrzeug die Sicherheit weiter zu erhöhen, ist es vorteilhaft, die Kälteanlage 1 mit einem ersten Sekundärkreislauf 19 und einem zweiten Sekundärkreislauf 21 zu betreiben. Durch den Einsatz des ersten Sekundärkreislaufs 19 und des zweiten Sekundärkreislaufs 21 ist es möglich, die Kälteanlage 1 außerhalb von Crash-gefährdeten Bereichen anzuordnen.
Der erste Sekundärkreislauf 19 und der zweite Sekundärkreislauf 21 werden dabei vorzugsweise mit flüssigen Wärmeträgern betrieben. Als Wärmeträgerfluid für den ersten Sekundärkreislauf 19 und den zweiten Sekundärkreislauf 21 eignet sich zum Beispiel Ethylenglykol. Ein weiteres geeignetes Wärmeträgerfluid ist zum Beispiel Propylenglykol.
Im Kondensator 5 gibt das Kältemittel der Kälteanlage 1 Wärme an das Wärmeträgerfluid des ersten Sekundärkreislaufs 19 ab. Hierdurch wärmt sich das im ersten Sekundärkreislauf 19 enthaltene Wärmeträgerfluid auf. Mit einer Pumpe 23 wird das Wärmeträgerfluid zu einem Wärmeübertrager 25 gefördert. Im Wärmeübertrager 25 gibt das Wärmeträgerfluid des ersten Sekundärkreislaufs 19 Wärme an die Umgebung ab. Hierzu wird der Wärmeübertrager 25 vorzugsweise von Umgebungsluft durchströmt, so dass das Wärmeträgerfluid des ersten Sekundärkreislaufs 19 die Wärme an die Umgebungsluft abgibt. Als Wärmeübertrager 25 eignet sich dabei jeder beliebige Wärmeübertrager, der Wärme von einer Flüssigkeit an ein gasförmiges Medium übertragen kann, wobei das gasförmige Medium den Wärmeübertrager durchströmt. Ein solcher Wärmeübertrager 25 ist zum Beispiel aus Rohren aufgebaut, die vom Wärmeträger durchströmt werden, wobei die einzelnen Rohre jeweils Rippen aufweisen und von der Umgebungsluft umströmt werden.
Der Kondensator 5 ist in der in 3 dargestellten Ausführungsform ein beliebiger Wärmeübertrager, in dem Wärme vom Kältemittel an das Wärmeträgerfluid des ersten Sekundärkreislaufs 19 übertragen werden kann. Als Kondensator 5 eignet sich zum Beispiel ein Rohrbündelwärmeübertrager, ein Spiralwärmeübertrager, ein Plattenwärmeübertrager oder jede beliebige andere, dem Fachmann bekannte Bauart für einen Kondensator. In der hier dargestellten Ausführungsform wird der Kondensator 5 im Gleichstrom betrieben. Alternativ ist auch der Betrieb im Gegenstrom oder im Kreuzstrom möglich. Auch eine Kombination verschiedener Strömungsarten ist möglich.
Im Verdampfer 9 nimmt das Kältemittel der Kälteanlage 1 Wärme vom zweiten Sekundärkreislauf 21 auf. Hierdurch wird im Verdampfer 9 das Wärmeträgerfluid des zweiten Sekundärkreislaufs 21 gekühlt. Das Wärmeträgerfluid, das im Verdampfer 9 abgekühlt wurde, strömt dann zu einem zweiten Wärmeübertrager 27. Im zweiten Wärmeübertrager 27 nimmt das Wärmeträgerfluid des zweiten Sekundärkreislaufs 21 Wärme aus der Zuluft für den Innenraum des Fahrzeugs auf und kühlt so den Innenraum ab. Der zweite Wärmeübertrager 27 kann dabei ein beliebiger Wärmeübertrager sein, wie er in Kälteanlagen zur Kühlung der Zuluft eingesetzt wird. Üblicherweise ist der zweite Wärmeübertrager 27 daher ein solcher, in dem Wärme von der Zuluft an das Wärmeträgerfluid im zweiten Sekundärkreislauf 21 übertragen werden kann. Hierzu wird zum Beispiel der zweite Wärmeübertrager 27 von der zu kühlenden Luft umströmt. Beim Umströmen gibt die Luft Wärme an das Wärmeträgerfluid im zweiten Sekundärkreislauf 21 ab. Damit die vom Wärmeträgerfluid aufgenommene Wärme anschließend wieder an das Kältemittel der Kälteanlage 1 abgegeben werden kann, enthält der zweite Sekundärkreislauf 21 eine zweite Pumpe 29, mit der das Wärmeträgerfluid im zweiten Sekundärkreislauf 21 umgewälzt wird. Durch die Verwendung des zweiten Sekundärkreislaufs 21 wird vermieden, dass die zu kühlende Luft, die zum Beispiel in einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs eingeblasen wird, mit dem Kältemittel der Kälteanlage 1 in Kontakt kommt. Auf diese Weise kann auch bei einem möglichen Austritt von Kältemittel aus der Kälteanlage 1 vermieden werden, dass Kältemittel in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs eintritt.
Da die Wärmeabgabe an die Umgebung üblicherweise durch Kühlung mittels Fahrtwind erfolgt, befindet sich der Wärmeübertrager 25 im Frontbereich des Fahrzeugs, so dass dieser auf einfache Weise von Fahrtwind umströmt werden kann. Durch die Positionierung des Wärmeübertragers 25 im vorderen Bereich des Fahrzeugs ist es nicht mehr notwendig, den Kondensator 5 im vorderen Bereich des Fahrzeugs und damit in einem Crashgefährdeten Bereich zu positionieren. Der Kondensator 5 kann an einer Stelle positioniert werden, die nicht oder nur wenig Crash-gefährdet ist. Auf diese Weise lässt sich ebenfalls die Sicherheit erhöhen, da bei einem möglichen Crash die Elemente der Kälteanlage 1, das heißt Kompressor 3, Kondensator 5, Entspannungsvorrichtung 7 und Verdampfer 9 nicht durch den Crash beschädigt werden. Die Kälteanlage 1 bleibt bei einem Crash somit intakt und es kann kein Kältemittel aus der Kälteanlage 1 austreten.
Beispiele
Beispiel 1
Als Kältemittel wird Difluorethan eingesetzt. Die kritische Temperatur von Difluorethan beträgt etwa 113°C. Der kritische Druck liegt bei etwa 45 bar und die kritische Dichte bei etwa 368 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt etwa 15,2 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Bei einer Menge bezogen auf das Anlagenvolumen von 40% der kritischen Dichte, das heißt 0,4·ρ_c liegt der resultierende Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb dem kritischen Druck und bei einer Menge von 0,3·ρ_c sogar bei weniger als 0,9·p_c.
Beispiel 2
Als Kältemittel wird Fluorethan eingesetzt. Die kritische Temperatur von Fluorethan liegt bei etwa 102°C. Der kritische Druck liegt bei etwa 50 bar und die kritische Dichte bei etwa 284 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt etwa 22 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Bei einer Menge an Kältemittel in der Kälteanlage von 0,4·ρ_c liegt der resultierende Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb dem kritischen Druck und bei einer Füllmenge von 0,3·ρ_c bei weniger als 0,9·p_c.
Beispiel 3
Als Kältemittel wird Chlortrifluorethen eingesetzt. Dieses weist eine kritische Temperatur von etwa 106°C, einen kritischen Druck von etwa 40,5 bar und eine kritische Dichte von etwa 547 kg/m³ auf. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt etwa 16 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Bei einer Menge an Chlortrifluorethen bezogen auf das Anlagenvolumen von 0,4·ρ_c liegt der resultierende Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb dem kritischen Druck und bei einer Menge an Chlortrifluorethen bezogen auf das Anlagenvolumen von 0,3·ρ_c bei weniger als 0,9·p_c.
Beispiel 4
Als Kältemittel wird Trifluorpropen eingesetzt. Die kritische Temperatur von Trifluorpropen liegt bei etwa 103°C. Der kritische Druck beträgt etwa 38 bar und die kritische Dichte etwa 455 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt etwa 16 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Bei einer Füllmenge bezogen auf das Anlagenvolumen von 0,4·ρ_c liegt der resultierende Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb dem kritischen Druck und bei einer Füllmenge bezogen auf das Anlagenvolumen von 0,3·ρ_c bei weniger als 0,9·p_c.
Beispiel 5
Als Kältemittel wird Chlordifluorethen eingesetzt. Die kritische Temperatur von Chlordifluorethen liegt bei etwa 127,6°C. Der kritische Druck beträgt etwa 44,6 bar, die kritische Dichte etwa 500 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt etwa 12 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Bei einer Temperatur von 120°C liegt der Dampfdruck von Chlordifluorethen bei 39,2 bar und ist somit kleiner als 0,9·p_c.
Beispiel 6
Als Kältemittel wird Pentafluordimethylether eingesetzt. Die kritische Temperatur von Pentafluordimethylether liegt bei etwa 80,7°C. Der kritische Druck beträgt etwa 32,5 bar, die kritische Dichte etwa 584 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt etwa 21 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Bei einer Füllmenge bezogen auf das Anlagenvolumen von 0,3·ρ_c liegt der resultierende Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb dem kritischen Druck.
Beispiel 7
Als Kältemittel wird Tetrafluordimethylether eingesetzt. Die kritische Temperatur von Tetrafluordimethylether liegt bei etwa 138,2°C. Der kritische Druck beträgt etwa 36,7 bar und die kritische Dichte liegt bei etwa 528 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt 6,34 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Bei einer Temperatur von 120°C beträgt der Dampfdruck 25,8 bar und ist somit kleiner 0,9·p_c.
Beispiel 8
Als Kältemittel wird Perfluoraceton eingesetzt. Die kritische Temperatur von Perfluoraceton liegt bei etwa 84,1°C, der kritische Druck bei etwa 28,4 bar und die kritische Dichte beträgt etwa 505 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt etwa 16,6 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Wenn die Kälteanlage mit 0,4·ρ_c bezogen auf das Anlagenvolumen gefüllt wird, liegt der resultierende Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb dem kritischen Druck. Bei einer Füllmenge bezogen auf das Anlagenvolumen von 0,3·ρ_c liegt der Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb von 0,9·p_c.
Beispiel 9
Als Kältemittel wird Tetrafluorpropen eingesetzt. Die kritische Temperatur beträgt etwa 96°C, der kritische Druck etwa 34,4 bar und die kritische Dichte etwa 473 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C liegt bei etwa 16,2 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Wenn die Kälteanlage mit 0,4·ρ_c bezogen auf das Anlagenvolumen gefüllt wird, liegt der resultierende Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb dem kritischen Druck. Bei einer Füllmenge bezogen auf das Anlagenvolumen von 0,3·ρ_c liegt der Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb von 0,9·p_c.
Beispiel 10
Als Kältemittel wird Pentafluorpropen eingesetzt. Die kritische Temperatur von Pentafluorpropen liegt bei etwa 106°C, der kritische Druck bei etwa 33,4 bar und die kritische Dichte beträgt etwa 517 kg/m³. Der Dampfdruck bei 60°C beträgt etwa 12,7 bar und ist damit kleiner als 0,9·p_c. Wenn die Kälteanlage mit 0,4·ρ_c bezogen auf das Anlagenvolumen gefüllt wird, liegt der resultierende Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb dem kritischen Druck. Bei einer Füllmenge bezogen auf das Anlagenvolumen von 0,3·ρ_c liegt der Druck bei einer Temperatur von 120°C unterhalb von 0,9·p_c.
Bezugszeichenliste

1: Kälteanlage
3: Kompressor
5: Kondensator
7: Entspannungsvorrichtung
9: Verdampfer
11: Ausgleichsbehälter
13: erste Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtung
15: zweite Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtung
17: Sicherheitsbehälter
19: erster Sekundärkreislauf
21: zweiter Sekundärkreislauf
23: Pumpe
25: Wärmeübertrager
27: zweiter Wärmeübertrager
29: zweite Pumpe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0876576 B [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

R. Mager, „Adoption of HFC-152a for an MAC System in a Passenger Vehicle”, VDA Winter Meeting 2005 [0002]
P. Kroner et al., „R744 A/C Systems, Test Stand and Field Test Experience”, ATZ 07-08, 2008, Volume 110, Seiten 14 bis 20 [0004]
The next generation of refrigerants – Historical review, considerations, and outlook, Ecolibrium November 2008 [0004]

Claims

Kälteanlage zur Kühlung eines umschlossenen Raumes, umfassend einen Kompressor (3), einen Kondensator (5), eine Entspannungsvorrichtung (7) und einen Verdampfer (9), wobei der Kompressor (3), der Kondensator (5), die Entspannungsvorrichtung (7) und der Verdampfer (9) derart mit Leitungen verbunden sind, dass ein geschlossener Kreislauf mit einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite gebildet wird, wobei sich die Niederdruckseite vom Austritt aus der Entspannungsvorrichtung (7) bis zum Eintritt in den Kompressor (3) erstreckt, und der von einem in der Kälteanlage (1) enthaltenen Kältemittel durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (9) einen Berstdruck aufweist, der größer ist als 0,9·p_c, wobei p_c der kritische Druck des Kältemittels ist, der Berstdruck der Hochdruckseite mindestens dem Berstdruck des Verdampfers (9) entspricht und die Menge an Kältemittel in der Kälteanlage (1) bezogen auf das vom Kältemittel eingenommene Volumen der Kälteanlage (1) kleiner ist als die kritische Dichte des Kältemittels.
Kälteanlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berstdruck der Niederdruckseite größer ist als 0,9·p_c.
Kälteanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kälteanlage stets mit einem Druck betrieben wird, der kleiner ist als der kritische Druck des Kältemittels.
Kälteanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel mindestens einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff enthält, der mindestens eine C-C-Mehrfachbindung und/oder mindestens ein Sauerstoffatom als Etherbindung oder nicht endständige Carbonylgruppe enthält und/oder bei dem mindestens ein Wasserstoffatom durch Halogen substituiert ist, wobei die Anzahl an Halogenatomen kleiner oder gleich der Anzahl an Wasserstoffatomen ist, wenn der ali-phatische Kohlenwasserstoff keine C-C-Mehrfachbindung und keinen Sauerstoff enthält, oder dass das Kältemittel mindestes einen aromatischen Kohlenwasserstoff enthält, bei dem mindestens ein Wasserstoffatom durch Halogen und/oder durch ein oder mehrere Alkylreste substiuiert ist, wobei der mindestens eine Alkylrest gegebenenfalls mindestens eine C-C-Mehrfachbindung und/oder mindestens ein Sauerstoffatom als Etherbindung oder nicht endständige Carbonylgruppe enthält und/oder an dem Alkylrest mindestens ein Wasserstoffatom durch Halogen substituiert ist.
Kälteanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel ausgewählt ist aus Fluormethan, Difluormethan, Fluorethan, Difluorethan, Chlordifluorethen, Chlortrifluorethen, Tetrafluorethen, Trifluorpropen, Tetrafluorpropen, Pentafluorpropen, Tetrafluordimethylether, Pentafluordimethylether, Dimethylether, Perfluoraceton, Keten.
Kälteanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Berstdruck des Verdampfers (9), bevorzugt der Niederdruckseite, größer ist als der kritische Druck des Kältemittels.
Kälteanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel eine kritische Temperatur aufweist, die größer ist als 60°C, bevorzugt größer ist als 80°C und insbesondere größer als 93°C.
Kälteanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Kältemittel in der Kälteanlage (1) bezogen auf das vom Kältemittel eingenommene Volumen der Kälteanlage (1) kleiner ist als 0,4·ρ_c, bevorzugt kleiner als 0,3·ρ_c, wobei ρ_c die kritische Dichte des Kältemittels ist.
Kälteanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Sicherheitsdruckentlastungsvorrichtung (13, 15) umfasst ist, über die zumindest ein Teil des Kältemittels bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, der kleiner als der Berstdruck ist, aus der Kälteanlage (1) an einen Ort ohne Zündquelle und weg von heißen Oberflächen abgeleitet wird.
Kälteanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel in einen Behälter (17) abgeleitet wird, der gegebenenfalls ein Sorptionsmittel enthält.
Kälteanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kälteanlage für eine Fahrzeugklimatisierung eingesetzt wird.