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Der Kälteanlagenbau

Band 1: Grundwissen für Mechatroniker für Kältetechnik

Karl Breidenbach, Rolf Taxer und Marcus Breidenbach

Diese Publikation zitieren

Karl Breidenbach, Rolf Taxer, Marcus Breidenbach, IKET GmbH(Hg.), Der Kälteanlagenbau (2017), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800742370

Getrackt seit 05/2018

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Beschreibung / Abstract

Der "Breidenbach", wie die Branche dieses Standard-Lehrbuch für Mechatroniker für Kälteanlagentechnik und Kälteanlagenbauermeister nennt, führt sehr anschaulich mit zahlreichen Abbildungen, Beispielen und Übungsaufgaben in das Fachgebiet der Kälteanlagentechnik ein. Durch den methodisch durchdachten Aufbau eignet sich das Buch sehr gut zum selbstständigen Lernen. Die ausführlich kommentierten Lösungen zu den Übungsaufgaben helfen, die Zusammenhänge besser zu verstehen und die Lerninhalte zu vertiefen.
Die 7. Auflage wurde im Rahmen der technischen Neuerungen aktualisiert und an die neuesten Vorschriften angepasst.

Band 1 beinhaltet:
- Physikalische Grundlagen
- Formeln und Einheiten im Kälteanlagenbau
- Wärmelehre
- Hauptteile einer Kälteanlage
- Kältemittel, Kältemittelkreislauf
- Praxisbezogene Darstellung der Kälteprozesse
- Berechnungsgrundlagen für Komponenten der Kälteanlage
- Umfangreiche Tabellen zu Kältemitteln, Kühlgütern, etc.

Band 1 und 2 decken zusammen den gesamten Lernstoff für die fachbezogene Ausbildung zum Mechatroniker für Kälteanlagentechnik und zum Kälteanlagenbauermeister ab und können sowohl in der schulischen als auch in der betrieblichen Aus- und Weiterbildung eingesetzt werden.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

  • Der Kälteanlagenbau
  • Impressum
  • Vorwort zur 7. Auflage
  • Inhaltsverzeichnis
  • 1 Hinweise für die Benutzung des Buchs
  • 2 Warum kühlen wir Lebensmittel?
  • 3 Veränderungen der Lebensmittel
  • 3.1 Veränderung durch Mikroorganismen
  • 3.2 Veränderungen durch chemische Umsetzungen
  • 3.3 Veränderungen durch physikalische Einflüsse
  • 4 Alte Verfahren der Haltbarmachung von Lebensmitteln
  • 5 Kälteanlagen schon im Altertum
  • 6 Neue Erkenntnisse
  • 7 Kälteanlagen überall
  • 8 Thermodynamik für Kälteanlagenbauer
  • 9 Basiseinheiten
  • 10 Abgeleitete Einheiten
  • 11 Masse als Basisgröße
  • 12 Dichte
  • 13 Kräfte
  • 14 Geschwindigkeit
  • 14.1 Geradlinige Bewegung
  • 14.2 Mittlere Geschwindigkeit bei Kurbeltrieben
  • 14.3 Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
  • 14.4 Das Geschwindigkeits-Zeitgesetz
  • 15 Dynamisches Grundgesetz
  • 16 Druck und Druckausbreitung
  • 16.1 Druck auf feste Unterlagen
  • 16.2 Hydraulischer Druck
  • 16.3 Schweredruck in Flüssigkeiten
  • 16.4 Hydrostatisches Paradoxon
  • 16.5 Auftrieb in Flüssigkeiten
  • 16.6 Druckmessung
  • 17 Manometer und Mano-Vakuummeter
  • 17.1 Manometerarten
  • 17.2 Zusammenfassung
  • 17.3 Manometeranzeige
  • 18 Wärmeenergie
  • 18.1 Feste Stoffe
  • 18.2 Flüssigkeiten
  • 18.3 Gase
  • 19 Unterschied zwischen Wärmeenergie und Temperatur
  • 20 Temperaturskala
  • 21 Die Celsius-Temperatur
  • 22 Längenausdehnung fester Körper
  • 23 Volumenausdehnung fester Körper
  • 24 Volumenausdehnung von Flüssigkeiten
  • 24.1 Flüssigkeiten (außer Wasser)
  • 24.2 Anomalie von Wasser
  • 24.3 Relative Volumenzunahme
  • 25 Temperaturmessverfahren
  • 25.1 Flüssigkeitsthermometer
  • 25.2 Bimetallthermometer
  • 25.3 Elektrisches Widerstandsthermometer
  • 25.4 Thermoelement
  • 26 Wasser als Energiequelle
  • 27 Energie und Leistung
  • 27.1 Leistung
  • 27.2 Verdampfungsleistung der Kälteanlage
  • 28 Spezifische Wärmekapazität von festen und flüssigen Stoffen
  • 29 Verschiedene Arbeiten
  • 29.1 Arbeiten verrichten
  • 29.2 Auch Maschinen können arbeiten
  • 29.3 Arbeit und Energie
  • 29.4 Potenzielle-, Spannungs- und Wärmeenergie
  • 29.5 Chemische Energie
  • 29.6 Potenzielle Energie
  • 29.7 Kinetische Energie
  • 30 Energie und Energieumwandlung
  • 30.1 Grundlagen zur Umwandlung mechanischer Energie in Wärmeenergie
  • 30.2 Ergänzungen zum Begriff der Energie
  • 31 Brennwert - Heizwert
  • 32 Wärmeübertragung
  • 32.1 Wärmeleitung
  • 32.2 Wärmeübergang durch Konvektion
  • 32.3 Wärmestrahlung
  • 33 Wärmeleitung
  • 33.1 Wärmeleitung in einer ebenen einschichtigen Wand
  • 33.2 Leitung des Wärmestroms in einer ebenen mehrschichtigen Wand
  • 33.3 Leitung des Wärmestroms in einer Rohrwand
  • 33.4 Zusammenfassung
  • 34 Wärmeübergang
  • 35 Wärmedurchgang
  • 35.1 Wärmedurchgang durch eine ebene Wand
  • 35.2 Wärmedurchgang durch eine mehrschichtige Rohrwand
  • 35.3 Zusammenfassung
  • 36 Zusammenhänge der Wärmeübergangskoeffizienten
  • 37 Wärmestrahlung
  • 37.1 Strahlung
  • 37.2 Wärmeübertragung durch Strahlung
  • 37.3 Reflexion, Absorption und Durchlässigkeit
  • 37.4 Abhängigkeit der Gesamtstrahlung von der Temperatur
  • 38 Schmelzpunkt und spezifische Schmelzenthalpie
  • 38.1 Schmelzen von Eis
  • 38.2 spezifische Schmelzenthalpie von Eis
  • 39 Siedepunkt und spezifische Verdampfungsenthalpie
  • 39.1 Siedepunkt - Sieden von Wasser
  • 39.2 spezifische Verdampfungsenthalpie
  • 40 Vergleich zwischen der spezifischen Schmelz- und Verdampfungsenthalpie
  • 41 Abhängigkeit der Siedetemperatur vom Atmosphärendruck - Dampfdruckkurve von Wasser
  • 42 Verdunstung von Flüssigkeiten
  • 43 Sublimieren von festen Stoffen
  • 44 Siedeverzug
  • 45 Wasserdampf
  • 46 Siedepunkt des Wassers bei variablem Druck
  • 47 Mischungstemperatur
  • 47.1 Temperaturgleichgewicht zwischen zwei unterschiedlichen erwärmten Flüssigkeiten
  • 47.2 Messung der Mischungstemperatur
  • 47.3 Temperaturerhöhung, erwärmte Masse und zugeführte Wärmeenergie
  • 48 Wärmestrom des Kühlguts
  • 48.1 Wärmestrom zum Abkühlen von Kühlgut
  • 48.2 Wärmestrom zum Gefrieren von Kühlgut
  • 48.3 Wärmestrom zum Unterkühlen von Kühlgut
  • 48.4 Wärmestrom durch Atmung von Kühlgut
  • 49 Verdampfung und Verflüssigung bei gleicher Temperatur
  • 50 Verflüssigung bei höherer Temperatur als bei der Verdampfung
  • 51 Hauptteile der Kälteanlage
  • 52 Der Kältemittelkreislauf
  • 53 Zustandsänderungen von Gasen
  • 53.1 Wärmeausdehnung von Gasen
  • 53.2 Volumenausdehnung von Gasen
  • 53.3 Volumenausdehnung von Gasen bei konstantem Druck
  • 53.4 Verhalten der Gase bei konstanter Temperatur
  • 54 Vereinigtes Gasgesetz
  • 55 Normzustand
  • 55.1 Normvolumen
  • 55.2 Spezifisches Volumen
  • 56 Gasdichte
  • 57 Die Gaskonstante, allgemeine Zustandsgleichung
  • 58 Innere Energie und Enthalpie
  • 59 Spezifische Wärmekapazität von Gasen
  • 60 Die mittlere spezifische Wärmekapazität von Gasen
  • 61 Isobare
  • 62 Isochore
  • 63 Isotherme
  • 64 Isentrope
  • 65 Polytrope
  • 66 Kreisprozesse
  • 66.1 Begriff des Kreisprozesses
  • 66.2 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik
  • 66.3 Carnot-Prozess im Arbeitsdiagramm
  • 66.4 Praktischer Kreisprozess
  • 67 Das Indikatordiagramm
  • 68 Das Wärmediagramm
  • 69 Tatsächliche Kreisprozesse im T,s-Diagramm
  • 69.1 Carnot-Prozess
  • 69.2 Idealer Kreisprozess
  • 69.3 Praktischer Kreisprozess
  • 69.4 Kreisprozess mit Unterkühlung und Überhitzung
  • 70 Das lg p,h-Diagramm
  • 70.1 Grundlagen
  • 70.2 Aufbau des lg p,h-Diagramms
  • 70.3 Berechnungen im lg p,h-Diagramm
  • 71 Kolbenverdichter - Berechnungsgrundlagen
  • 71.1 Zustandsänderungen und Austausch von Wärmeenergie im Kältemittelverdichter
  • 71.2 Liefergrad l und volumenstrombezogener Kältegewinn qvol
  • 71.3 Volumenstrombezogener Gütegrad hv
  • 71.4 Wandungsgütegrad hw
  • 71.5 Lässigkeitsgrad hl
  • 71.6 Erfahrungswerte und DKV Arbeitsblatt 3-01
  • 71.7 Energiebilanz und innerer Gütegrad
  • 71.8 Kälteleistung für Norm- und Anlagenbedingungen
  • 72 Theoretischer volumenstrombezogener Kältegewinn
  • 73 Antriebsleistung des offenen Kältemittelverdichters bei isentroper Verdichtung
  • 73.1 Antriebsleistung des Motorverdichters
  • 73.2 Energiebilanz einer Kälteanlage
  • 74 Kälteanlagen im lg p,h-Diagramm
  • 74.1 Heißdampfbypass-Regelung
  • 74.2 Heißdampfbypass zur Aufrechterhaltung des Saugdrucks
  • 74.3 Kältemittelmangel
  • 74.4 Fremdgase in der Kälteanlage
  • 74.5 Wärmeübertrager
  • 74.6 Verflüssigungsdruck ist zu hoch
  • 74.7 Druckdifferenz in der Saugleitung
  • 75 Berechnung im lg p,h-Diagramm
  • 75.1 Einstufige Kälteanlage mit offenem Kältemittelverdichter
  • 75.2 Einstufige Kälteanlage mit Motorverdichter
  • 76 Zweistufige Kälteanlagen
  • 76.1 Zwischenkühlung durch Kühlmittel und Unterkühlung durch Saugdämpfe
  • 76.2 Einstufige Entspannung und Zwischenkühlung durch Kältemittel
  • 76.3 Zweistufige Entspannung und Zwischenkühlung durch Kältemittel in offener Mitteldruckflasche
  • 76.4 Betriebsverhalten
  • 76.5 Überprüfung einer Versuchskälteanlage
  • 77 Kaskadenkälteanlage
  • 78 Pumpenbetrieb
  • 79 Kälteanlagen mit R-744
  • 79.1 Zur Geschichte
  • 79.2 Grundlagen
  • 79.3 Berechnungen im lg p,h-Diagramm für R-744
  • 79.4 Einstufig subkritisch arbeitende Kälteanlage mit Motorverdichter - mit saugseitiger Überhitzung und Unterkühlung
  • 79.5 Berechnung für eine subkritische Kälteanlage
  • 79.6 Einstufig transkritisch arbeitende Kälteanlage mit Motorverdichter - mit saugseitiger Überhitzung ohne Unterkühlung
  • 80 Psychrometrie
  • 80.1 Physikalische Eigenschaften trockener Luft
  • 80.2 Enthalpie trockener Luft
  • 80.3 Physikalische Eigenschaften des Wasserdampfes
  • 80.4 Physikalische Eigenschaften der Luft- Wasserdampfgemische
  • 80.5 Gesättigte und überhitzte Luft- Wasserdampfgemische
  • 80.6 Taupunkt
  • 80.7 Absolute Feuchte
  • 80.8 Relative Feuchte und Sättigungsverhältnis
  • 80.9 Isentrope Sättigung
  • 80.10 Feuchtkugeltemperatur
  • 81 Praxis des h,x-Diagramms im Kälteanlagenbau
  • 81.1 Praktische Anwendung der relativen Feuchte in der Luft
  • 81.2 Praktische Anwendung der Enthalpie
  • 82 Kältemittel
  • 82.1 Grundlegendes
  • 82.2 Umweltrelevanz
  • 82.3 TEWI-Kennwert
  • 82.4 Thermodynamische Eigenschaften
  • 82.5 Kältemittelgemische
  • 82.6 Temperaturgleit
  • 82.7 Bezeichnung der chlorierten und fluorierten Methanderivate
  • 82.8 Physikalische Eigenschaften
  • 83 Gebräuchliche Kältemittel
  • 83.1 Kältemittel R-134a
  • 83.2 Kältemittel R-1234ze
  • 83.3 Kältemittel R-404A
  • 83.4 Kältemittel R-407C
  • 83.5 Kältemittel R-410A
  • 83.6 Kältemittel R-290 und R-600a
  • 83.7 Kältemittel R-717
  • 83.8 Kältemittel R-1270
  • 83.9 Kältemittel R-744
  • 83.10 Einsatzkriterien von R-717 und R-744 in Kälteanlagen
  • 84 Umgang und Handhabung von Kältemitteln
  • 84.1 Grundsätzliches
  • 84.2 Handhabung von Kältemittelgemischen
  • 84.3 Verunreinigungen und ihre Folgen
  • 85 Aktuelle Gesetze und Verordnungen für Betreiber von Kälteanlagen, Wärmepumpen und Klimaanlagen
  • 85.1 Grundlagen
  • 85.2 Gesetze, Verordnungen und Normen
  • 85.3 Geltungsbereich
  • 85.4 Sicherheitstechnische Anforderungen und Regeln
  • 85.5 Produktsicherheitsgesetz
  • 85.6 Herstellung von Kälteanlagen
  • 85.7 Betrieb von Kälteanlagen
  • 85.8 Umwelttechnische Anforderungen und Regeln
  • 85.9 Gesetze zum Schutz von Mensch, Tier und Umwelt
  • 85.10 Verordnung zu Stoffen mit Ozon-Abbau- Potenzial - EG 1005/2009
  • 85.11 Kennwert für das Ozongefährdungspotenzial (ODP)
  • 85.12 Verordnung zu Stoffen mit Treibhauspotenzial - EG 517/2014
  • 85.13 Kennwert für das Treibhauspotenzial (GWP)
  • 85.14 Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen - EG 40/2006
  • 85.15 Normen zur Konformitätserklärung
  • 86 Begriffe/Glossar
  • 87 Tabellen und Diagramme
  • 87.1 Dichtetabellen
  • 87.2 Belegungsmassen
  • 87.3 Belegungskoeffizienten
  • 87.4 Spezifische Enthalpie von Kühlgütern
  • 87.5 Lagerbedingungen und Stoffeigenschaften
  • 87.6 Kälteleistung für Bierkühlung
  • 87.7 Umgebungstemperaturen
  • 87.8 Personenwärmestrom
  • 87.9 Luftwechselraten
  • 87.10 Wärmedurchgangskoeffizienten
  • 87.11 Enthalpie der Luft
  • 87.12 Zustandsgrößen feuchter Luft
  • 87.13 Dampftafel R-718
  • 87.14 Wärmeleitkoeffizienten
  • 88 Lösungen zu den Übungen
  • 88.1 Kapitel 10
  • 88.2 Kapitel 17
  • 88.3 Kapitel 21
  • 88.4 Kapitel 24
  • 88.5 Kapitel 30
  • 88.6 Kapitel 31
  • 88.7 Kapitel 36
  • 88.8 Kapitel 52
  • 88.9 Kapitel 57
  • 88.10 Kapitel 60
  • 88.11 Kapitel 65
  • 88.12 Kapitel 67
  • 88.13 Kapitel 81
  • 89 Dampftafeln für R-134a, R-290, R-404A, R-410A, R-600a, R-717 und R-744 (Auszüge)
  • 89.1 Verwendete Einheiten
  • 89.2 Vergleich mit anderen Dampftafeln oder den Mollier-Diagrammen
  • 89.3 Nassdampf R-134a
  • 89.4 Überhitzter Dampf R-134a
  • 89.5 Nassdampf R-290
  • 89.6 Überhitzter Dampf R-290
  • 89.7 Nassdampf R-404A
  • 89.8 Überhitzter Dampf R-404A
  • 89.9 Nassdampf R-410A
  • 89.10 Überhitzter Dampf R-410A
  • 89.11 Nassdampf R-600a
  • 89.12 Überhitzter Dampf R-600a
  • 89.13 Nassdampf R-717
  • 89.14 Überhitzter Dampf R-717
  • 89.15 Nassdampf R-744
  • Literaturverzeichnis
  • Bildnachweis
  • Stichwortregister
  • A
  • B
  • C
  • D
  • E
  • F
  • G
  • H
  • I
  • K
  • L
  • M
  • N
  • O
  • P
  • Q
  • R
  • S
  • T
  • U
  • V
  • W

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