Debottelnecking the Evaporator in Water-Based Adsorption Chillers

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Der weltweite Kältebedarf steigt, was nachhaltige Kältetechnik erforderlich macht. Adsorptionskältemaschinen bieten eine umweltfreundliche Lösung, indem sie Abwärme oder Sonnenenergie nutzen und mit Wasser als natürlichem Kältemittel betrieben werden. Wasser hat viele Vorteile: Es ist treibhausgasneutral, sicher, kostengünstig und gut verfügbar. Dennoch gibt es technische Herausforderungen, da die Niederdruckverdampfung von Wasser anspruchsvoll ist und der Gefrierpunkt die Anwendung auf Temperaturen über 0 °C beschränkt. Diese Arbeit adressiert beide Probleme: (I) Die Dünnfilmverdampfung im Niederdruck wird experimentell untersucht, um den Wärmeübergang zu verbessern. (II) Ein Frostschutzmittel wird in den Verdampfer eingeführt, um die Temperaturgrenze zu überwinden. Die Experimente zielen darauf ab, kapillargestützte Verdampfer besser zu verstehen und den Wärmeübergang beim Phasenwechsel zu steigern. Der Versuchsaufbau wird validiert, indem identische Experimente an zwei Aufbauten verglichen werden, was grundlegende Einflussfaktoren auf die Dünnfilmverdampfung aufzeigt. Zudem wird der Wärmeübergang von sieben kapillaraktiven Beschichtungen charakterisiert, um vorteilhafte Oberflächeneigenschaften zu identifizieren. Die Verwendung von Ethylenglykol ermöglicht den Betrieb unter 0 °C, wobei die Auswirkungen des Frostschutzmittels analysiert werden. Herausforderungen für die kommerzielle Nutzung werden identifiziert und Prozessve