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Kältetechnik / Thermally Driven Cooling 2022

Mittwoch, 13. April 2022

Das Modul "Kältetechnik" (6 LP) umfasst die beiden Vorlesungen „Kältetechnik I - Kühlen, Gefrieren, Kälteanlagen“ und „Thermally driven cooling components and systems (Kältetechnik II)“ mit jeweils 2 SWS. Zusätzlich findet jede Woche eine Übung statt. „Thermally driven cooling components and systems (Kältetechnik II)“ beginnt in der zweiten Semesterhälfte.

Das Modul "Thermally driven cooling systems" (3 LP) umfasst nur die Vorlesung „Thermally driven cooling components and systems (Kältetechnik II)“ und die Übung "Exercises to thermally driven cooling".

Die Vorlesungen finden online statt, die Übung findet online oder (auf Wunsch) in Präsenz statt. Weitere Infos und eine Einführung für beide Teile gibt es in der ersten Vorlesung.

Anders als zunächst geplant, wird Kältetechnik I auf Deutsch und Thermally Driven Cooling auf Englisch gelesen werden. Die Sprache sollte kein Hindernis darstellen an dem Kurs teilzunehmen. Rückfragen können natürlich auf Englisch und Deutsch gestellt und beantwortet werden.

Die Anmeldung zum Kurs und Links zu den Meetings finden sich auf der ISIS-Kursseite "Kältetechnik / Thermally Driven Cooling". Der Einschreibeschlüssel lautet: "Plank&Dühring2022"

Termine
Vorlesung:

Di, 16 - 18 & Do, 12 - 14
1. Termin: 19.04.2022

Übung:

Do, 14 - 16
1. Termin: 20.04.2022

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English version:

Mittwoch, 13. April 2022

The module "Kältetechnik" (6 LP) comprises the two lectures "Kältetechnik I - Kühlen, Gefrieren, Kälteanlagen" and "Thermally driven cooling components and systems (Kältetechnik II)" with 2 course hours per week each. In addition, there is an exercise every week. "Thermally driven cooling components and systems (Kältetechnik II)" starts in the second half of the semester.

The module "Thermally driven cooling systems" (3 LP) comprises the lecture "Thermally driven cooling components and systems (Kältetechnik II)" and the exercise "Exercises to thermally driven cooling" only.

The lectures take place online, the exercises may also take place in person if desired. Further information and an introduction for both parts are provided in the first lecture.

Contrary to initial plans, Kältetechnik I will be in German and Thermally Driven Cooling will be in English. However, the language should not be an obstacle to attending the course. Questions can of course be asked and will be answered in English as well as in German.

Registration for the course and links to the online meetings can be found on the ISIS course page "Kältetechnik / Thermally Driven Cooling". The registration code is: "Plank&Dühring2022".


Regelmäßige Online-Termine
Lecture:

Tue, 16 - 18 & Thu, 12 - 14
Start: 19.04.2022

Exercise:

Thu, 14 - 16
Start: 20.04.2022

Inhalte

Auch wenn bei der Diskussion um erneuerbare Energien meist von der Strom- und (schon weniger) Wärmeversorgung gesprochen wird, ist die Versorgung mit Kälte nicht minder wichtig. Kältetechnik steckt in der Lebensmittelversorgung (Kühlkette: von der Produktion bis zum Verbraucher ununterbrochene Kühlung, z.B. bei Fisch), in der Gebäudeenergieversorgung (Klimaanlagen), in der Medizintechnik und in der Produktionstechnik. Beispiel Klimaanlagen: Es ist sicher, dass die Zahl der gekühlten Gebäudeflächen rasant steigen wird. Damit ist ein enormer Zuwachs an Kältenutzung verbunden. Bezogen auf 1990 kann man von einem jährlichen Anstieg der für die Gebäudekühlung benötigten Kälteenergie von 13 Prozent alleine in Europa ausgehen. Schon jetzt gehen 12 bis 15 Prozent des Stromverbrauchs in die Kälteenergie. Um die Kühlschränke in Deutschland zu betreiben, werden ungefähr zehn große Kraftwerke benötigt. Dabei gilt es zu bedenken, dass immer noch ein riesiger Anteil von Lebensmitteln vor Verbrauch verdirbt, weil sie nicht gekühlt werden können. Die Kältetechnik ist also ein wichtiger Dienstleister, aber auch ein wichtiger Energieverbraucher.

Das Modul "Kältetechnik" wurde früher zweisemestrig angeboten und ist daher thematisch in "Kältetechnik I" und in "Kältetechnik II: Thermally Driven Cooling" aufgeteilt.

  • Kältetechnik I umfasst die Grundlagen der wichtigsten kältetechnischen Verfahren mit Ausnahme der Sorptionskältetechnik, die das Thema von Kältetechnik II ist. In Kältetechnik I werden außer den Kompressionskälteverfahren auch Verschleißverfahren, Tiefkälteverfahren und Magnetisches Kühlen angesprochen.
  • Kältetechnik II / Thermally Driven Cooling behandelt recht detailliert die auf Sorptionsprozessen beruhenden Kälteverfahren, da diese auch das wichtigste Forschungsthema des Fachgebietes darstellen (siehe Artikel in TU International 62 und Artikel in TU International 65). Die meisten der behandelten Prozesse werden mit Wärme angetrieben; wichtig ist besonders Abwärme, Fernwärme und Solarenergie.

Es gibt kein Skriptum zu den Lehrveranstaltungen, aber es werden Arbeitsblätter ausgeteilt. Voraussetzung ist auf jeden Fall eine gute Kenntnis der Technischen Thermodynamik.

1.           Einführung: Historische Entwicklung, Einsatzgebiete, Stellenwert

2.           Natürliche Kälteerzeugung

2.1               Strahlungskühlung

2.2               Verdunstungskühlung

2.3              Eis und Kältemischungen

3.           Mechanische Kälteerzeugung

3.1               Thermodynamische Grundlagen

3.2               Der Plank-Prozess

3.3               Komponenten

3.4               Variationen und sonstige Prozesse

4.           Thermisch angetriebene Kälteerzeugung

4.1               Einführung

4.2               Thermodynamik von Lösungen

4.3               Das Enthalpie-Massenbruch Diagramm

4.4               Prozessdesign und -analyse

4.5               Technische Besonderheiten

4.6               Prozesssteuerung

5.           Kryotechnik

5.1               Luftverflüssigung

5.2               Prozesse zur Näherung an den absoluten Nullpunkt

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