Der Kälteanlagenbauer

Band 1: Grundkenntnisse

Karl Breidenbach

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Karl Breidenbach, Der Kälteanlagenbauer (2012), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800738403

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Description / Abstract

Fachleute im Kälteanlagenbauerhandwerk brauchen im Berufsalltag umfassende Fachkenntnisse. Der "Breidenbach", wie die Branche dieses Standardwerk für den Kälteanlagenbauer 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.

Mit den Anforderungen an den Kälteanlagenbau steigen auch die Vorschriften und Gesetze. Um das Werk auf dem aktuellen Stand zu halten, wurde es jetzt wiederum aktualisiert. Denn nur so bleibt der Nutzen dieses Lehr- und Nachschlagwerks dauerhaft erhalten.
Neue Technologien erlauben Konstruktionen, die noch vor wenigen Jahren als nicht realisierbar galten. Ein Beispiel dafür sind Kälteanlagen mit dem Kältemittel R-744, die sowohl im trans- als auch im subkritischen Gebiet arbeiten. Um die Möglichkeiten dieser Technologie grundsätzlich besser nutzen zu können sind, nach einer Grundeinführung in die Thematik, auch Berechnungsbeispiele für solche Kälteanlagen Inhalt dieses Kapitels. Andere Kapitel wurden durch Ergänzungen der Praxis angepasst.

Extract

Table of content

  • Der Kälteanlagenbauer Band 1: Grundkenntnisse
  • Vorwort
  • Inhaltsverzeichnis
  • 1 Hinweise für die Benutzung des Buches
  • 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 Wärmestromes in einer ebenen mehrschichtigen Wand
  • 33.3 Leitung des Wärmestromes 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 spez. Schmelzenthalpie
  • 38.1 Schmelzen von Eis
  • 38.2 spez. Schmelzenthalpie von Eis
  • 39 Siedepunkt und spez. Verdampfungsenthalpie
  • 39.1 Siedepunkt – Sieden von Wasser
  • 39.2 spez. Verdampfungsenthalpie
  • 40 Vergleich zwischen der spez. 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 Kühlgutes
  • 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
  • 48.4.1 Atmung des Kühlgutes
  • 48.4.2 CA-Lagerung
  • 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
  • 70.3.1 Berechnung der Kälte-, Wärmezahl im Carnot- Vergleichsprozess
  • 70.3.2 Praktische Kältezahl
  • 70.3.3 Kältezahl des isentropen Vergleichsprozesses
  • 70.3.4 Kältezahl des isentropen Vegleichsprozesses mit Unterkühlung durch Kühlmittel
  • 70.3.5 Kältezahl des isentropen Vergleichsprozesses mit Unterkühlung in einem zusätzlichen Wärmeübertrager
  • 70.3.6 Kältezahl des praktischen Vergleichsprozesses
  • 70.3.7 Effektiver Gütegrad
  • 71 Kolbenverdichter – Berechnungsgrundlagen
  • 71.1 Zustandsänderungen und Austausch von Wärmeenergie im Kältemittelverdichter
  • 71.2 Liefergrad .und volumenstrombezogener Kältegewinn
  • 71.3 Volumenstrombezogener Gütegrad
  • 71.4 Wandungsgütegrad
  • 71.5 Lässigkeitsgrad .
  • 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 Saugdruckes
  • 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 Kühlmittel
  • 76.3 Zweistufige Entspannung und Zwischenkühlung durch Kühlmittel
  • 76.4 Betriebsverhalten
  • 76.5 Überprüfung einer Versuchskälteanlage
  • 76.6 Das DKV Arbeitsblatt 3- 01
  • 77 Kaskadenkälteanlage
  • 78 Pumpenbetrieb
  • 79 KäIteanlagen 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 TEWI– Kennwert
  • 82.3 Thermodynamische Eigenschaften
  • 82.4 Kältemittelgemische
  • 82.5 Temperaturgleit
  • 82.6 Bezeichnung der chlorierten und fluorierten Methanderivate
  • 82.7 Physikalische Eigenschaften
  • 83 Gebräuchliche Kältemittel
  • 83.1 Kältemittel R- 134a
  • 83.2 Kältemittel R- 404A
  • 83.3 Kältemittel R- 407C
  • 83.4 Kältemittel R- 410A
  • 83.5 Kältemittel R- 290 und R- 600a
  • 83.6 Kältemittel R- 717
  • 83.7 Kältemittel R- 1270
  • 83.8 Kältemittel R- 744
  • 83.9 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 (Stand: 2009)
  • 85.1 Geltungsbereich
  • 85.2 Gesetze, Verordnungen und Normen
  • 85.3 Pflichten des Betreibers
  • 85.4 Kennwert für das Ozongefährdungspotenzial ( ODP)
  • 85.5 Kennwert für das Treibhauspotenzial ( GWP)
  • 85.6 Gesetze zum Schutz von Mensch, Tier und Umwelt
  • 85.7 Verordnung zu Stoffen mit Ozon-Abbau- Potenzial – EG 2037/ 2000
  • 85.8 Verordnung zu Stoffen mit Treibhaus- Potenzial – EG 842/ 2006
  • 85.9 Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen – EG 40/ 2006
  • 85.10 Proaktive Lösungen
  • 85.11 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 75
  • 88.14 Kapitel 81
  • 89 Dampftafeln
  • 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

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