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Kältemaschine
Prinzip einer Wärmepumpe

Wärmepumpe und Kältemaschine (beispielsweise ein Kühlschrank) basieren auf dem gleichen technischen Prinzip - jedoch mit unterschiedlicher Zielrichtung. Mit der Wärmepumpe wird Umgebungswärme auf ein für Heizzwecke nutzbares Temperaturniveau angehoben. Bei der Kältemaschine wird der gleiche Prozess genutzt, um durch den Entzug von Wärme Kühlung zu erzeugen. Die Wärmeaufnahme geschieht an einem Verdampfer durch ein Kältemittel, das bei niedriger Temperatur verdampft.

Ein Verdichter leistet erforderliche Arbeit zur Wärmetransformation von einem niedrigen auf ein höheres Temperaturniveau. Er saugt den Kältemitteldampf und komprimiert diesen. Diese Verdichtung „hebt“ das Kältemittel auf ein höheres nutzbares Temperaturniveau. Das komprimierte Kältemittel gibt die aufgenommene Wärme an einen zweiten Wärmetauscher ab. Wenn die Wärmeabgabe unterhalb der kritischen Temperatur des Kältemittels stattfindet, kondensiert es.

Liegt die Arbeitstemperatur des Kältemittels oberhalb der kritischen Temperatur, lässt es sich nicht mehr verflüssigen. Das unter Hochdruck stehende Kältemittel wird über ein Drosselventil entspannt. Schließlich wird es dem Verdampfer zugeführt, und der Kreis schließt sich.

 

Text und Illustration: BINE Informationsdienst, Fachinformationszentrum Karlsruhe, www.bine.info

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