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Physik 3

Kapitel 02 - Wärmelehre - Teil 4c Kältemaschinen (Klimaanlagen und Kühlschränke) und Wärmepumpen

Teil 4c Kältemaschinen (Klimaanlagen und Kühlschränke) und Wärmepumpen

 

Zu diesen Maschinen gehören:

Kühlschränke (und Gefrierschränke, Gefriertruhen, …)

Klimaanlagen

Wärmepumpenheizungen

 

 

 

Sie arbeiten alle nach dem selben Funktionsprinzip!

 

(Eigentlich sind alle diese Maschinen sogenannte "Wärmepumpen".)

 

Funktionsweise eines Kühlschraanks:

1. Eine Pumpe (Kompressor oder Verdichter genannt) komprimiert (verdichtet) das gasförmige Kältemittel. Dadurch steigen Druck und Temperatur des Kältemittels.

 

2. An der Rückseite des Kühlschranks befindet sich eine schwarze Kühlschlange, der Kondensator. Im Kondensator wird das (warme, gasförmige) Kältemittel gekühlt, dadurch wird es flüssig. Der Druck bleibt weiterhin hoch.

 

3. Das Drosselventil entlässt das Kältemittel in einen Bereich mit niedrigerem Druck. Durch diese Entspannung sinkt die Temperatur weiter und es wird kälter als die Umgebung.

 

4. Jetzt wird das Kältemittel ins Innere des Kühlschranks geleitet. Dort befinden sich im Gefrierfach Rohrschlangen, die man Verdampfer nennt. Es nimmt Wärme von den Lebensmitteln auf (und gibt sozusagen „Kälte“ an das Kühlschrankinnere ab) und verdampft dadurch wieder.

 

5. = 1. Danach kommt das Kältemittel wieder zum Kompressor und der Kreislauf beginnt von vorne.

 

 

Nochmals im Telegrammstil:

1. Der Kompressor (Verdichter) verdichtet das Kältemittel:

Aggregatzustand: gasförmig

Druck: steigt

Temperatur: steigt

 

2. Im Kondensator wird das Kältemittel gekühlt:

Aggregatzustand: wird flüssig

Druck: bleibt hoch

Temperatur: sinkt

 

3. Beim Drosselventil entspannt sich die Flüssigkeit:

Aggregatzustand: flüssig

Druck: sinkt

Temperatur: sinkt noch weiter

 

4. Im Verdampfer nimmt das Kältemittel Wärme der Lebensmittel auf:

Aggregatzustand: verdampft (wird gasförmig)

Druck: bleibt niedrig

Temperatur: steigt

 

5. = 1. Der Kompressor (Verdichter) verdichtet das Kältemittel: …

 

 

 

 

Die Sendung mit der Maus erklärt anhand von zwei Badewannen die Funktionsweise eines Kühlschranks:

Funktionsweise einer Wärmepumpe in Kurzform:

Hier wird die Funktionsweise der Wärmepumpe anschaulich gezeigt





Probetests

Zu den Probetests geht's hier! (Runter scrollen)



Schematische Funktionsweise einer Autoklimaanlage

 

 

UNFERTIG: weiter zum nächsten Kapitel