Experimentelle Untersuchung und energetische Bewertung eines gewerblichen Wärmepumpen-Wäschetrockners mit dem natürlichen Arbeitsstoff CO2

Im Bereich konvektiver Trocknungsanlagen hat sich die Wärmepumpe aufgrund von Primärenergieeinsparungen und geringeren Umweltbelastungen etabliert. Bei der Auswahl von Arbeitsstoffen für kältetechnische Systeme gewinnen umweltpolitische und sicherheitstechnische Aspekte an Bedeutung, weshalb natürliche Arbeitsstoffe bevorzugt werden, um Umweltschäden zu minimieren. Kohlendioxid zeigt ein umweltneutrales Verhalten und wird zunehmend als geeigneter Arbeitsstoff diskutiert, trotz bisheriger Einsatzgrenzen aufgrund hoher Dampfdrucklagen. Aktuelle Forschungsprojekte untersuchen die Nutzung der thermophysikalischen Eigenschaften von Kohlendioxid auch oberhalb dieser Grenzen. Anhand eines gewerblichen Wärmepumpen-Wäschetrockners, der mit Kohlendioxid arbeitet, werden theoretische Berechnungen angestellt, um den Einfluss von Faktoren wie Luftvolumenstrom und Gütegrad der Wärmepumpe auf das Energieeinsparpotential zu analysieren. Daraus ergeben sich Kriterien für die optimale Konstruktion der Trocknungsanlage, um den Energieaufwand zu minimieren. Zudem wird die Modellierung stationärer Wärmepumpenprozesse mit CO2 sowie ein exergetischer Vergleich zwischen einem transkritischen CO2- und einem konventionellen WP-Prozess durchgeführt. Die experimentelle Untersuchung der WP-Trocknungsanlage validiert die Erkenntnisse zur Auslegung und optimalen Betriebsweise. Ziel ist es, eine umweltkonforme und energetisch effiziente Lösung für konvektive