Alternative: Luft als Kältemittel

Gastbeitrag von Philipp Baumgartner, ENGIE Kältetechnik und Lukas Volsa, MIRAI Intex

Air-Cycle-System Diagram: Die Technologie basiert auf der Erwärmung der Luft während der Kompressionsphase und der Abkühlung während des Expansionsprozesses
Die Technologie basiert auf der Erwärmung der Luft während der Kompressionsphase und der Abkühlung während des Expansionsprozesses. Die Wiederholung von Kompressions- und Expansionszyklen ermöglicht Temperaturen von bis zu – 160 °C. © MIRAI Intex
Einsatz der Luftkreislauf-Kältemaschine in einer Anwendung zur Lösemittel-Rückgewinnung
Einsatz der Luftkreislauf-Kältemaschine (links) in einer Anwendung zur Lösemittel-Rückgewinnung © HOF Sonderanlagenbau GmbH
Luftkreislauf-Kältemaschine
Luftkreislauf-Kältemaschine © MIRAI Intex

19.01.2022

Gegen häufig als Kältemittel eingesetzte Fluorkohlenwasserstoffe (FKW), die über den Treibhauseffekt zur globalen Erderwärmung beitragen, gibt es berechtigt Umweltbedenken. Die daraus resultierenden immer strengeren Rechtsvorschriften haben das Interesse an alternativen Kühltechnologien aufleben lassen.

MIRAI Intex entwickelt und produziert in Brünn Kältemaschinen, die ohne Kältemittel arbeiten und auf der Luftkreislauf-Technologie basieren. Die Anlagen sind für die Bereitstellung und Aufrechterhaltung von Tiefsttemperaturen von -40 °C bis -110 °C ausgelegt. Die seit über 100 Jahren angewendete Technologie basiert auf der Fähigkeit der Luft, während der Kompressionsphase erwärmt und während der Expansion gekühlt zu werden. Durch die Wiederholung der Kompressions- und Expansionszyklen ist es möglich, extrem niedrige Temperaturen bis zu -160 °C zu erreichen und auch zu halten. Die Luftkreislauf-Technologie eignet sich somit für Tiefsttemperatur-Lagerung und Prozesskühlung in Pharma-, Lebensmittel- und chemischer Industrie.

Tiefsttemperatur schont hochwertige Lebensmittel

Die Lagerung von Lebensmitteln bei -60 °C stoppt alle intrazellulären biochemischen Prozesse und die Denaturierung von Proteinen, ohne die Gewebezellen zu schädigen. Sie verhindert die Bildung großer Eiskristalle, wie sie bei einer Lagerung bei -18 °C auftritt. So bewahrt die Konservierung bei extrem niedrigen Temperaturen die hervorragende Qualität von Fisch, Kaviar, Meeresfrüchten, Schweinefleisch, Rindfleisch, Geflügel, Fertiggerichten, Obst, Beeren, Gemüse und anderen hochwertigen Lebensmitteln.

Die Kühlgeräte sind mit offenem oder geschlossenem Kreislauf erhältlich.

  • Kältesysteme mit offenem Kreislauf sorgen für eine direkte Kühlung der Räume – die gekühlte Luft wird über Luftkanäle direkt in den Raum geleitet. Dieses Kühlsystem mit offenem Kreislauf eignet sich besonders für die Kühlung von Lagerräumen für biomedizinische und pharmazeutische Produkte, insbesondere Impfstoffe. Aber auch die Kühlung hochwertiger Produkte wie Fisch, Meeresfrüchte und Obst oder die Ganzkörperkältetherapie sind Anwendungsgebiete. Die Geräte sind mit einem System ausgestattet, das die Feuchtigkeit aus der Luft in der Kammer auffängt und mechanisch abführt, um so die Bildung von Eis in der Kammer zu verhindern.
     
  • Kältesysteme mit geschlossenem Kreislauf sind mit einem zusätzlichen Wärmetauscher für das sekundäre Kühlmedium (Arbeitsflüssigkeit wie Silikonöl) ausgestattet und eignen sich für die Kühlung von Prozessen, insbesondere für Gefriertrocknungs- und Gefrieranwendungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.

Umweltfreundliche Lösung

Das System des Luftkreislaufs hat viele Vorteile, wobei der Hauptvorteil darin besteht, dass es Luft als Kältemittel verwendet und somit umweltneutral ist. Darüber hinaus sind Druckluftanlagen äußerst zuverlässig und langlebig. Dies senkt die Wartungskosten und gewährleistet eine lange Lebensdauer ohne Leistungseinbußen, im Gegensatz zu Dampfkompressionsanlagen. Ein weiterer Vorteil der Technologie ist, dass sie auch Nutzwärme erzeugen kann. Die Maschinen können in das Wärmemanagementsystem eines Gebäudes integriert werden, um zusätzliche Wärme zu erzeugen.

Alle Maschinen sind mit einem Frequenzumrichter ausgestattet, der nur die Energie verbraucht, die zur Aufrechterhaltung der eingestellten Bedingungen erforderlich ist, alles geschieht automatisch. Die eigens entwickelten Luftlager machen den Einsatz von Schmiermitteln im System überflüssig. Das spart zusätzlich Kosten, bedeutet aber vor allem Sicherheit für die Anwender.

Kooperation ENGIE und MIRAI Intex

ENGIE Austria ist einer der führenden Anlagen- und Energiedienstleister in Österreich und arbeiten in verschiedenen Projekten mit dem tschechischen Unternehmen zusammen. Schwerpunkte dieser Kooperationen sind Anwendungen in der Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie, wie

  • Lagerung von Arzneimitteln und Impfstoffen bei -80 °C
  • Lagerung von Thunfisch bei -60 °C/-70°C
  • Ganzkörperkältetherapie bei -110 °C
  • Gefriertrocknung
  • Einfrieren
  • Lösungsmittel-Rückgewinnung
  • Neueste Entwicklung: Kältemaschinen für spezielle Prozesskühlungsanwendungen – Wasserstofftankstellen

www.engie.at 
www.mirai-intex.com