Das Problem der Ersetzung des Wärmeträgers durch Kühlmittel durch Gefrierwasser
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Ein Plattenwärmeaustauscher, bei dem auf beiden Seiten Wasser als Medium verwendet wird. Früher wurde die Kühlung mit Kühlmittel (28 Grad Celsius, auch Zirkulationswasser genannt) erfolgt; nun soll auf Kältemittel bei 7 Grad Celsius umgestellt werden. Muss der Durchfluss des gekühlten Wassers etwas geringer sein? Ich habe mit Software berechnet und festgestellt, dass der Verbrauch an Kühlmittel sogar zunimmt – was ist da los? Hilfe. . . . (Gibt es eine empfehlenswerte Software?)
Die Wassermenge wird abnehmen, weil die Temperaturdifferenz zunimmt
Die Wassermenge nimmt zu, da das Volumen konstant bleibt. Die Dichte des Wassers steigt von Kühlwasser auf Gefrierwasser an, wodurch auch die Masse des Wassers zunimmt.
Wenn man davon ausgeht, dass es keine Energieverluste gibt, dann gilt gemäß dem Energieerhaltungssatz: Auch wenn der Betreiber kaltes Wasser verwendet, sollte die Menge des kalten Wassers im Grunde genommen gleich bleiben – vorausgesetzt, der Temperaturunterschied zwischen dem kalten Wasser und der Umgebungstemperatur bleibt konstant. Da die Dichte sowie die spezifische Wärmekapazität des Wassers in diesem Temperaturbereich kaum variieren, sollte die Menge des kalten Wassers etwa gleich bleiben. Es wird zwar etwas weniger sein, aber nicht wesentlich weniger.
Der Temperaturunterschied zwischen dem Ein- und Auslaufwasser der Kältemaschine beträgt 5 Grad; das Kaltwasser hat eine Temperatur von 28 bis 35 Grad, also einen Temperaturunterschied von 7 Grad. Die Gesamtnutzlast bleibt unverändert. Natürlich erhöht sich die Menge an Kältemittel – und zwar um den Faktor 7/5 = 1,4, was einer Erhöhung um 40 Prozent entspricht. Der Vorteil ist jedoch, dass Sie für Ihre Ausrüstung, wie zum Beispiel den Wärmetauscher, eine kleinere Fläche auswählen können! ! ! !
Steigt die Dichte wirklich an? Der Dichteunterschied zwischen Wasser bei 7 Grad und Wasser bei 28 Grad ist doch nicht sehr groß, oder?
Ich möchte es nur ausprobieren – ich weiß noch nicht, wie groß der Temperaturunterschied ist Ich hoffe, dass dadurch Wasser eingespart werden kann, denn der Durchmesser der Kaltwasserrohre ist nach den Änderungen kleiner als zuvor (aus finanziellen Gründen). Ich weiß nicht, ob das funktionieren wird.
Mit welcher Software wurde das berechnet? Bei der Umstellung von Kühlmittel auf Kältemittel bleibt, sofern die ursprüngliche Temperaturdifferenz auf der Kühlseite unverändert bleibt, der Durchfluss des Kältemittels zurückgehen – und zwar hauptsächlich aufgrund von Veränderungen in den physikalischen Eigenschaften