Ammoniak

  • Ammoniak (NH3) ist ein bekanntes Kältemittel, das insbesondere in großen Industrieanlagen verwendet werden kann, in denen seine Vorteile vollständig ausgenutzt werden können, ohne Abstriche bei der Sicherheit zu machen.

    Ammoniak ist für seine vorteilhaften thermodynamischen Eigenschaften bekannt. In viele Anwendungen übertrifft es synthetische Kältemittel. Es hat jedoch auch eine Reihe von Nachteilen, die die Verwendung von Ammoniak in gewerblichen Anwendungen bisher verhindert haben, wie z. B. Materialverträglichkeit, Toxizität und Entflammbarkeit.

     

  • Ammonia (NH3)
  • Wirkungsgrad

    Ammoniak ist ein hocheffizientes Kältemittel. Der theoretische Wirkungsgrad ist etwas höher als der von R134a oder Propan. In der Praxis gibt es Belege dafür, dass die Leistung von Ammoniak sogar noch besser ist als in der Theorie.

     

  • Sicherheit

    Aufgrund der Toxizität und Entflammbarkeit von Ammoniak unterliegen Anlagen, in denen Ammoniak verwendet wird, nationalen Vorschriften. Trotz strenger Regelungen hinsichtlich eines sicheren Betriebs wird gefordert, dass Ammoniakanlagen mit geringeren Füllmengen auskommen sollen, insbesondere in dicht besiedelten Gebieten.

    Eine Möglichkeit, den Sicherheitsproblemen entgegenzuwirken, ist die Verwendung von Ammoniak als Kältemittel in Kombination mit CO2 im mittleren oder hohen Temperaturbereich oder in Kaskadenanwendungen im niedrigen Temperaturbereich.

    Das Wartungspersonal vor Ort muss für die Handhabung von Ammoniak geschult sein, um einen sicheren Betrieb der Anlage sicherzustellen.

     

  • Umwelt

    Ammoniak ist ein natürliches Kältemittel. ODP & GWP = 0! Zusammen mit seiner Effizienz erweist es sich somit als eines der umweltverträglichsten Kältemittel.

     

  • Druck und Größe der Anlage

    Die Betriebsdrücke von Ammoniak sind mit denen von anderen gängigen Kältemitteln (FKW und KW) vergleichbar und es besitzt einen relativ hohen Siedepunkt (-33,3 °C). Ammoniak hat ein hohes Fassungsvermögen. Daher sind Ammoniak-Rohrleitungen kleiner als FKW-Rohrleitungen. Es ist jedoch anzumerken, dass die Saugleitungen für Ammoniak größer sind als jene für CO2.

     

  • Chemische Eigenschaften

    Ammoniak ist mit allen gängigen Werkstoffen kompatibel, außer mit Kupfer und Messing. Das bedeutet, dass ausschließlich geschweißte Stahlrohre verwendet werden können. Außerdem müssen entweder halbhermetische Verdichter oder vollhermetische Verdichter mit speziellen Motorbeschichtungen oder mit einer Motorverdrahtung aus Aluminium verwendet werden.

    Ammoniak ist nicht mit gängigen Ölen mischbar. Darüber hinaus ist Ammoniak leichter als Öl. Dies vereinfacht die Ölrückführung.

     

  • Kosteneffizienz

    Ammoniak ist ein kostengünstiges und im Überfluss verfügbares Kältemittel. Ammoniak-Kälteanlagen sind jedoch relativ teuer, weil Stahlrohre, halbhermetische Verdichter und eine Reihe von Sicherheitsvorrichtungen wie Gaswarngeräte installiert werden müssen.

     

  • Anwendungen

    Zurzeit kommt Ammoniak vor allem in Industriekälteanwendungen zum Einsatz:
    • Großhandelskühlräume
    • Tiefkühltunnel
    • Brauereien
    • Lebensmittelverarbeitungsbetriebe (Schlachthöfe, Speiseeisfabriken usw.)
    • Fangschiffe

     

  • Bei diesen Anwendungen werden große Füllmengen benötigt. Es wird jedoch ständig daran gearbeitet, Kälteanlagen mit geringer Ammoniak-Füllmenge zu entwickeln, um die günstigen thermodynamischen und ökologischen Eigenschaften von Ammoniak besser zu nutzen. Danfoss und seinen Forschungspartner bemühen sich, Kälteanlagen mit geringer Ammoniak-Füllmenge mit neuen fortschrittlichen Regelalgorithmen zu entwickeln und Ammoniak-optimierte Wärmeübertrager sowie DX-Anlagen und neue Kaskadenanlagen mit CO2 weiterzuentwickeln.

     

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