Untersuchung des Stirlingprozesses für eine umweltverträgliche Kälteerzeugung - Systemanalyse

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Gegenstand der Untersuchungen war die Beurteilung des Stirling-Kälteprozesses für den Einsatz im umgebungsnahen Temperaturbereich (ca. -50 bis +20 °C), welche die Anwendungsbereiche Klimatechnik, Kühltechnik, Gefriertechnik und Schockgefriertechnik umfasst. Wegen der möglichen Freisetzung der Kältemittel können marktübliche Anlagen (im Wesentlichen Kaltdampf-Kompressions-Kältemaschinen) Umweltprobleme verursachen (Ozonabbau in der Stratosphäre, Verstärkung des Treibhauseffekts).

Für alle vier Anwendungsbereiche wird die Stirling-Kältetechnik, die keine problematischen Arbeitsstoffe verwendet, mit der konventionellen Kältetechnik im Hinblick auf Umwelt, Technik und Wirtschaftlichkeit, verglichen. Es zeigt sich, dass die aussichtsreichsten Einsatzbereiche für die Stirling-Kältetechnik im unteren Bereich des umgebungsnahen Temperaturbereiches (d.h. unter ca. -30 °C) liegen. Geeignete Anwendungen sind daher die Gefrier- und Schockgefriertechnik. Für diese Anwendung wurde anhand eines Fallbeispieles berechnet, das sich ein um ca. 40% niedrigerer Energiebedarf der Stirling-Kältemaschine im Vergleich zur Kaltdampf-Kompressions-Kältemaschine ergibt.

Im Hinblick auf die Entwicklung von kommerziellen Anlagen wurde das Interesse der Industrie untersucht. Dabei konnte ein Interessent gefunden werden. Als nächster Schritt zum praktischen Einsatz der Stirling-Kältetechnik werden Marktuntersuchungen im identifizierten Kältemarktsegment vorgeschlagen. Aufbauend darauf soll ein Business-Plan zur Entwicklung von Stirling-Kältemaschinen für dieses Marktsegment erstellt werden.

Projektleiter:

Dipl.-Ing. Dr. Rudolf Stiglbrunner
JOANNEUM RESEARCH, Institut für Energieforschung

Kontakt

Dipl.-Ing. Dr. Rudolf Stiglbrunner
JOANNEUM RESEARCH
Institut für Energieforschung
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