BubblePlate Neuartiges Konzept für einen Hochleistungs-Mikrokanal-Absorber für Hochdruck-Absorptionswärmepumpen

Im Rahmen dieses Projektes wurde ein neuartiges Konzept für einen Hochleistungs-Wärmeübertrager zum Einsatz als Absorber in Hochdruck-Absorptionswärmepumpen (AWP) im Leistungsbereich etwa 5-10 kW entwickelt. Der Absorber stellt dabei eine kritische Komponente dar, die maßgeblich die Effizienz und Kosten solcher Systeme bestimmt. Beide Faktoren hemmen bis dato den breiten Durchbruch von Absorptionswärmepumpen in diesem Leistungsbereich. Das Ziel dieses Projektes bestand darin, ein neues Wärmeübertragerkonzept für Absorber zu entwickeln, das state-of-the-art Lösungen in punkto Effizienz, Kompaktheit und Herstellungskosten überlegen ist. Die Arbeiten im Projekt waren auf den Absorber als besonders wichtige Komponente fokussiert.

Ausgangssituation

Die Anwendungsmöglichkeiten von Hochdruck-Absorptionswärmepumpen (AWP) sind vielseitig. Niedertemperaturwärme (80 °C bis 120 °C) aus verschiedenen erneuerbaren und konventionellen Quellen wie z.B. Prozessabwärme, Fernwärme, Solarthermie, Abwärme aus Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozessen, etc. kann durch den Einsatz von Absorptionswärmepumpen zur Erzeugung von Kälte nutzbar gemacht werden, womit konventionelle, auf Strom basierende Systeme substituiert werden. Hochdruck- Absorptionswärmepumpen mit Ammoniak als Kältemittel ermöglichen es, Temperaturen unter dem Gefrierpunkt zu erzeugen, wobei zunächst der wichtige Bereich der Lebensmittelkühlung (sowohl stationär als auch mobil) eine Hauptanwendung darstellt. Weitere Anwendungsgebiete sind die Prozesskälteerzeugung und die Erzeugung von Kälte zur Raumklimatisierung aus oben genannten Quellen, vor allem dann, wenn sehr niedrige Temperaturniveaus erforderlich sind. Neben der niedertemperaturgetriebenen Absorptionswärmepumpen ist auch die hochtemperaturgetriebene Absorptionswärmepumpen (Antriebstemperatur 200 °C bis 400 °C) eine wichtige Anwendung. Durch Einsatz der Technologie sind durch die Nutzung erneuerbarer Umgebungswärme (z.B. bodennahe Erdwärme oder Luft) signifikante Effizienzsteigerungen (theoretisch bis zu 100 %) bei der Bereitstellung von Wärme zur Warmwasserbereitung und Wohnraumbeheizung möglich.