BinärEis ®

Grundlagen

Eiskristalle sind physikalisch gesehen die kleinste erzeugbare Kälteeinheit. Sie haben die besondere Eigenschaft ihren Zustand schlagartig von geschmolzen auf gefroren bzw. umgekehrt zu verändern, was als binäres Verhalten bezeichnet wird. Im Gegensatz zu einem Eiswürfel, der kontinuierlich schmilzt, besitzen Eiskristalle eine unglaublich hohe Reaktionskinetik und eignen sich daher besonders gut für die Speicherung von Kälte. Im flüssigen Aggregatzustand besitzt Wasser eine hohe Fluidität und lässt sich daher besonders gut pumpen.

In den meisten Anwendungen der Kälte- und Klimatechnik ist der Bedarf an Kälteleistung über einen bestimmten Zeitraum gesehen sehr variabel. Schaut man sich beispielsweise die Kältebedarfskurve eines Theaters an, ist deutlich erkennbar, dass während der Veranstaltungen eine große Kälteleistung benötigt wird. Zwischen den Events herrscht wiederum kaum bis gar kein Bedarf an Klimatisierung.Lastdiagramme
Herkömmliche Klimaanlagen müssen demnach, bezogen auf den Durchschnittsleistungsbedarf, übertrieben groß ausgelegt werden, was sich in sehr hohen Kosten und großem Platzbedarf bemerkbar macht. Unnötiger finanzieller Aufwand kann in sämtlichen Anwendungen gespart werden, indem man innovative Systeme mit Kältespeichern einsetzt. So könnte im Theater eine kleine Anlage dauerhaft einen Speicher füllen, der zu den Veranstaltungszeiten für die Klimatisierung entleert wird.

Es ist uns gelungen die positiven Eigenschaften der verschiedenen Aggregatzustände von Wasser in einem Produkt zu vereinen: BinärEis. Es ist möglich Eiskristalle in einer auf Wasser basierenden Mischung zu pumpen und in kleinen bis großen Mengen zu speichern. Unser BinärEis ist in einem Temperaturbereich von -1,2°C bis -35°C regelbar.

Funktion

Das Herzstück eines BinärEis-Systems ist der Generator, der aus einem doppelwandigem Edelstahlrohr besteht. Im inneren des Generators befindet sich ein Rotor auf dem speziell angefertigte „Messer“ (Scrapers) montiert sind. Der Rotor wird durch einen Getriebemotor angetrieben. Während durch das Innere des Generators ständig die sogenannte Kühlsole aus dem BinärEis-Speicher gepumpt wird, befindet sich im Kältekreislauf ein Kühlmittel, das durch den Doppelmantel des Generators fließt.

ScraperAuf der Innenseite des Generators bilden sich Eiskristalle, die durch die Scraper abgeschabt werden und mit der Kühlsole im Kreislauf gepumpt werden. Somit steigt die Konzentration der Eiskristalle in der Sole bis zu einem regelbaren Punkt. Aus dem Speichertank kann je nach Bedarfsmenge und Zeitpunkt flüssiges Binäreis entnommen werden.

 

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Die Vorteile von BinärEis auf einen Blick

  1. Speicherbare Kälte
    Durch die Speicherung von BinärEis kann die installierte Leistung gegenüber konventionellen Anlagen auf bis zu 70% reduziert werden
  2. Pumpbares Eis
    BinärEis ist flüssig und kann daher fast so einfach wie Wasser gepumpt werden. Somit sind sehr kleine Rohrdurchmesser möglich und die Verwendung kleiner Pumpen spart Energie.
  3. Energie der Eiskristalle
    Eiskristalle sind die kleinste darstellbare Kälteeinheit. Sie besitzen eine besonders große Reaktionskinetik und übertragen ihre Kälteleistung daher besonders schnell