Analyse der Underkühlung von wässrigen Lösungen mit verschiedenen Additiven und Mischverhältnissen

Das Gemisch aus Wasser, Additiv und Eispartikeln wird im Allgemeinen als Eisbrei bezeichnet. Als Kälteträger bringt Eisbrei im Vergleich zu einphasigen Kälteträgern viele Vorteile mit sich. So ist die Energiedichte aufgrund der im Phasenübergang gespeicherten latenten Wärme bis zu sieben Mal höher. Der Wärmeübergang ist bei gleicher Temperaturdifferenz um bis zu 50% höher, als bei einphasigen Kälteträgern. Obwohl die Zahl der weltweit eingesetzten Eisbreianlagen stetig steigt, konnte der Markt bislang noch nicht überzeugt werden. Dies liegt an dem bisher in Europa hauptsächlich eingesetzten Eisbreierzeugungsverfahren, bei dem rotierende schabende Elemente zum Einsatz kommen, welche die an einer kalten Wärmeübertrageroberfläche entstandenen Eispartikel abtragen. Diese sind mit hohen Investitionskosten, Verschleiß und somit einem hohen Wartungsaufwand verbunden. Ziel ist die Entwicklung eines Eisbreierzeugers, ohne schabende Elemente, welcher die Eispartikel direkt im Fluid entstehen lässt, ohne Anhaften bzw. Entstehung von Eis an der Wärmeübertrageroberfläche. Die Entwicklung des neuen Prozesses der Eisbreierzeugung ist ein Gesamtprojekt, in welchem der Zusammenhang von passendender Kombination aus Strömungsform, Additivgehalt, Eisanteil, Wärmeübertrageroberfläche und Temperaturdifferenz zwischen Wärmeübertrageroberfläche und Fluid näher untersucht wird. In dieser Veröffentlichung werden die Messmethode, sowie erste Ergebnisse der zulässigen Unterkühlung mit unterschiedlichen Additiven und Mischverhältnissen vorgestellt.