KapSchicht: Kapillargestützte Verdampfung von Wasser für thermische Wärmepumpen

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Adsorptionswärmepumpen verwenden häufig das natürliche Kältemittel Wasser, da Wasser eine hohe Verdampfungsenthalpie mit unbedenklichen Umwelteigenschaften vereint. Der Dampfdruck von Wasser ist jedoch bei typischen Betriebspunkten einer Adsorptionswärmepumpe sehr gering, was die Verdampfung erschwert. Zu einer verbesserten Verdampfung des Kältemittels im Verdampfer führt eine höhere Wandüberhitzung, die aber gleichzeitig Effizienzverluste der Wärmeübertragung verstärkt. Schlüssel für eine effiziente Verdampfung ist daher die Entwicklung geeigneter Verdampfer mit hohen Wärmedurchgangskoeffizienten für die Betriebspunkte einer Adsorptionswärmepumpe.

Eine Verbesserung des Wärmeübergangs im Verdampfer wurde in der Literatur durch die Verwendung von makroskopischen Strukturen als auch von mikroskopischen (porösen) Strukturen erreicht. Die genannten Strukturen sind in der Lage, durch den Kapillareffekt die Wärmeübertrager mit einem dünnen Wasserfilm zu benetzen, der einen guten Wärmeübergang in das Kältemittel ermöglicht.

 

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