ZHAW School of Engineering, Energie- und Umweltapero vom 6. Juni zum Thema Kältetechnik – Energie- und Umweltrelevanz Markus Krütli, Projektleiter Kältetechnik, Institut für Energiesysteme und Fluid-Engineering, ZHAW School of Engineering

1. IEFE Institut für Energiesysteme
und Fluid-Engineering
School of
Engineering
Zürcher Hochschule
für Angewandte Wissenschaften
Zürcher Fachhochschule
Prüfstand zur Untersuchung des
Betriebsverhaltens von CO2-Kälteanlagen
63. Energie- und Umweltapéro, 6. Juni 2013
Markus Krütli
IEFE Institut für Energiesysteme
und Fluid-Engineering
School of
Engineering
Zürcher Hochschule
für Angewandte Wissenschaften
Zürcher Fachhochschule
Situation der Hersteller
• Suche nach der optimalen Technik ist die Suche nach dem besten
Kompromiss für den Anlagenbauer und den Anlagenbetreiber
• Hersteller und Betreiber scheuen das Risiko von Neuentwicklungen
• Gesetzliche Vorgaben müssen eingehalten werden
• Übergangsfrist für neue ChemRRV läuft am 1. Dezember 2013 ab
 teilweises Verbot von in der Luft stabilen Kältemitteln
 Zunehmender Knowhow-Bedarf bei natürlichen Kältemitteln
 Erforschung natürlicher KM und deren Einfluss auf den
Energieverbrauch
05.06.2013 2

2. IEFE Institut für Energiesysteme
und Fluid-Engineering
School of
Engineering
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für Angewandte Wissenschaften
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Kältetechnik an der ZHAW
Thema passt zur ZHAW
• Ausbau der Kältetechnik in der Ausbildung von Studierenden
– Bereits Bestandteil der Studiengänge MT und E&U
– Branchenzugang für Absolventen erleichtern
– Versorgung der Branche mit Fachkräften für Engineering und Planung
– Stärkung der Kältetechnik in der FH-Landschaft
• Erforschung von natürlichen Kältemitteln und der Prognose des
Jahresenergiebedarfs
• Beitrag zur Energieeffizienz
05.06.2013 3
IEFE Institut für Energiesysteme
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für Angewandte Wissenschaften
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Bachelor Arbeit Jahresbetrachtung
Kältetechnik an der ZHAW
05.06.2013 4BA 2013, S. Faas, H. Fritschi
35
54
28
42
29
38
28
42
73
18 73
61
73
23
73
61
0
20
40
60
80
100
120
CO2 CO2
AWN
R134a R134a
AWN
Ammoniak Ammoniak
AWN
Propan Propan
AWN
Kosten(1000CHF)
Energiekosten pro Jahr
Heizöl
Elektrizität

3. IEFE Institut für Energiesysteme
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Kältetechnik an der ZHAW
Forschungs- und Ausbildungsanlage
• Kälteanlage auf dem aktuellen Stand der Technik
– Idee entwickelt und diskutiert mit den Firmen
Scheco AG und Leplan AG
• Drei Referenzmaschinen basierend auf den Kältemitteln CO2,
Propan und zum Vergleich R134a
• Gleichzeitiger Betrieb in beliebigen Zuständen möglich
• Umfassende Instrumentierung zur Echtzeitauswertung und
Visualisierung der Kreisprozesse
05.06.2013 5
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und Fluid-Engineering
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für Angewandte Wissenschaften
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Vereinfachtes Anlagenschema
05.06.2013 6
Campus
Kältenetz
CO2 PropanR134a

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Visualisierung Kreisprozess
05.06.2013 7Projektkonsortium Scheco AG, Leplan AG, IEFE
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und Fluid-Engineering
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Vereinfachtes Anlagenschema
05.06.2013 8
Campus
Kältenetz
CO2 PropanR134a

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und Fluid-Engineering
School of
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Vereinfachtes Anlagenschema
05.06.2013 9
Campus
Kältenetz
CO2 PropanR134a
IEFE Institut für Energiesysteme
und Fluid-Engineering
School of
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Möglichkeiten der CO2 Anlage
• Jahressimulationen
– Entwicklung von JAZ-Tools unterstützen (Bachelor Arbeit am IEFE,
BFE-Kampagne ‚effiziente Kälte‘)
• Neue Einsatzgebiete von CO2 erschliessen
– Anlagen in dieser Leistungsgrösse sind bisher wenig verbreitet
• Betriebserhalten von verschiedenen Schaltungen untersuchen
– unter-/transkritisch, ein-/zweistufig, Flashgas/Parallelverdichter/IWT,
Abwärmenutzung, Unterkühlung
• Funktion der Komponenten im Detail untersuchen
– Verdichter, Expansionsventile, Wärmetauscher
• Demonstration der CO2 Technik für Entscheidungsträger/Investoren
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6. IEFE Institut für Energiesysteme
und Fluid-Engineering
School of
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Stand des Projektes
• Vorhaben von den Initianten gestartet
• Inbetriebnahme der CO2 Maschine bevorstehend
• Lancierung von ersten Projekten
– Unterstützung durch SVK
– Kontakt und Austausch mit der Kältebranche stärken
– Themen und Inputs aus der Praxis erwünscht
– Start von internen Projekten
• Nach und nach Erweiterung mit R290 und R134a Maschinen
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