In einer Kompressionskälteanlage durchströmt ein Kältemittel den Kältekreislauf und erfährt dabei verschiedene Zustandsänderungen. Hier nutzt man den physikalischen Effekt, dass beim Übergang vom flüssigen zum gasförmigen Zustand des Kältemittels Energie benötigt wird, die der Umgebung entzogen wird (Verdampfungsenthalpie).
Das Versuchsgerät ET 350 stellt einen typischen Kältekreislauf dar, bestehend aus einem hermetischen Kolbenverdichter, Verflüssiger, Expansionsventil und Verdampfer. Verdampfer und Verflüssiger sind transparent, so dass der Prozess des Phasenübergangs beim Verdampfen und Kondensieren gut zu beobachten ist. Die Funktion des Schwimmerventils als Expansionsventil ist ebenfalls gut zu sehen. Vor dem Eintritt in den Verdampfer kann der Aggregatzustand des Kältemittels an einem Schauglas beobachtet werden. Ein Wasserkreislauf kühlt den Verflüssiger bzw. liefert die Kühllast für den Verdampfer. Durchflüsse von Kühl- und Heizwasser können eingestellt werden. Der Versuchsstand wird über Touchscreen von einer SPS gesteuert.
Alle relevanten Messwerte werden durch Aufnehmer erfasst. Die gleichzeitige Übertragung der Messwerte an eine SPS ermöglicht eine einfache Auswertung und die Darstellung des Prozesses im log p-h-Diagramm. Komplexe Vorgänge, wie z.B. Zustandsänderungen werden visualisiert durch Echtzeitdarstellung des Kreisprozesses, z.B. im log p,h-Diagramm. Durch intuitive Bedienung der SPS können alle Elemente des Kreisprozesses einfach eingestellt werden. Die Auswirkung der Modifikationen werden sofort am Touchscreen sichtbar. Zur Visualisierung der Kältekreiskomponenten steht eine Augmented Reality Oberfläche (Vuforia View) für mobile Endgeräte zur Verfügung.
Die SPS liefert exakte Daten zum Zustand des Kältemittels, die zur präzisen Berechnung des Kältemittelmassenstroms herangezogen werden. Die Berechnung liefert somit ein wesentlich genaueres Ergebnis als die Messung mit herkömmlichen Methoden.
Im GUNT Media Center steht digitales Multimedia-Lehrmaterial zur Verfügung.
