Forschung & Entwicklung
Wir erschaffen neue Technologien für eine sich stetig wandelnde Gesellschaft.
Kältetechnologie
Der Einsatz der Ammoniak-Absorptionstechnologie ist nicht auf die Anwendungen in Kälteanlagen beschränkt. Ammoniak-Absorptions-Kreisprozesse ermöglichen innovative Verfahren, wie den Kalina-Kreisprozess zur Niedertemperatur-Stromerzeugung, ähnlich dem Organic Rankine Cycle (ORC), sowie verschiedene Konfigurationen für Wärmepumpen – insbesondere in Kombination mit Kompressoren, für effiziente Hoch-Temperatur-Anwendungen. Darüber hinaus kann diese Technologie in zahlreichen weiteren Prozessen eingesetzt werden, wie zum Beispiel in Meerwasser-Entsaltzungsanlagen, um dort die Betriebseffizienz zu erhöhen.
Aus diesem Grund haben wir von Anfang an einen bedeutenden Teil unserer Tätigkeit der Forschung und Entwicklung gewidmet. Dank unseres Engagements und des hohen Innovationsgrades unserer F&E Projekte, werden wir durch Mentoren und mit öffentliche Fördermittel unterstützt.
Wir entwickeln die Wärmepumpentechnologie von morgen
Die kombinierte Absorptions-Kompressions-Wärmepumpe (ACHP)
Diese Wärmepumpe vereint beide Technologien, Absorptions-Kreislauf und Dampfkompression, in einer Anlage. Als Arbeitsmedium wird ein zeotropes Gemisches aus Ammoniak und Wasser Verwendet. Dadurch erfolgt die Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe bei gleitenden Temperaturgradienten. Im Vergleich zu herkömmlichen Dampf-Kompressionswärmepumpen, die Ein-Stoff-Kältemittel verwenden, kann bei der ACHP, das erforderliche Kompressionsverhältnis durch Anpassung der Ammoniakkonzentration variiert und abgesenkt werden. Diese Eigenschaften, kombiniert mit der Fähigkeit, hohe Senkentemperaturen von über 150 °C bei großem Temperaturhub und hohen Leistungszahlen (COP) zu erreichen, machen die ACHP zu einer wertvollen Lösung für die Bereitstellung von Hochtemperaturwärme in der Industrie.
Vorteile der ACHP gegenüber einer herkömmlichen Kompressionswärmepumpe sind:
- ein hoher COP als Ergebnis gleitender Temperaturgradienten
- niedrige Arbeitsdrücke von unter 25 bar bei einer Senkentemperatur von etwa 150 °C.
- ein hohen Temperaturhub von 75 K und mehr.
- natürliches Kältemittel mit ODP & GWP = 0 (R717 & R718)
Der Kalina Kreisprozess
Der Kalina-Prozess ist ein thermodynamischer Kreisprozess, der ein Zweistoff-Gemisch aus Ammoniak und Wasser nutzt, um aus Wärme Strom zu erzeugen. Dieser Prozess ist vergleichbar mit dem Rankine-Prozess, der beispielsweise in Kohlekraftwerken eingesetzt wird. Die Unterschiede zwischen diesen Prozessen ergeben sich aus der Verwendung verschiedener Arbeitsmedien. Der Rankine-Prozess nutzt Wasser als Arbeitsmedium, während beim Organic Rankine Cycle (ORC) ein organisches Arbeitsmittel verwendet wird.
Der Kalina-Kreisprozess eignet sich besonders zur Nutzung von Energie aus industrieller Abwärme, geothermischer und solarthermischer Wärme. Er ermöglicht eine höhere thermodynamische Effizienz als der Rankine-Kreisprozess bei moderaten Temperaturunterschieden und niedrigeren Temperaturen der Wärmequellen. Gleichzeitig bietet er eine größere Flexibilität als der Organic Rankine Cycle (ORC), da er dynamische Konzentrationsverschiebungen ermöglicht. Dadurch können die Verdampfungs- und Absorptionstemperaturen innerhalb des Prozesses flexibel angepasst werden.