Wärmeübertragung und Druckabfall von R744 (CO2) in extrudierten Aluminium-Multiport-Profilen bei Überkritischer Abkühlung

CO2 kann in verschiedenen kältetechnischen Anwendungen vorteilhaft eingesetzt werden, sei es als Kältemittel in Kaskadesystemen auf der Niedertemperaturseite, in Wärmepumpenanlagen zur Heißwasserbereitung sowie in herkömmlichen kältetechnischen Anlagen, wobei auch der Einsatz als Kälteträger in indirekten Systemen möglich ist. Die besonderen Eigenschaften dieses natürlichen Kältemittels ermöglichen es, kompakte Wärmeaustauscher mit hohem Wirkungsgrad zu entwickeln. Solche Einheiten werden speziell für mobile und stationäre Klimaanlagen der Zukunft gefordert.Genaue Korrelationen für Wärmeübertragungszahlen und Druckverluste werden benötigt, um Wärmeaustauscher solcher Systeme optimal auslegen zu können. Wegen der besonderen Eigenschaften und Charakteristiken von CO2 werden Korrelationen für kleinere Rohrquerschnitte und höhere spezifische Masseströme benötigt. Ein neuer Versuchsstand für extrudierte Aluminium-Multiport-Profile (MPE) wurde in Betrieb genommen. Die Wärmeübergangszahlen, die mit CO2 bei hohen Drücken und kleinen Durchmessern erzielt werden, lassen sich z. B. mit herkömmlichen Gnielinski-Korrelation berechnen. Die Dittus-Boelter Gleichung unterbewertet die  Wärmeüberganszahlen mit XX %. Der Druckabfall wird von üblichen Korrelationen recht zufriedenstellend angegeben