Techniklexikon

Expansionsmaschine

Kühlmaschine, bei der im Gegensatz zum Linde-Verfahren das zu kühlende Gas nicht isenthalp (bei konstanter Enthalpie), sondern isentrop (bei konstanter Entropie) expandiert wird. Das Kühlmittel leistet bei der Expansion Arbeit, z.B. an einem Kolben, und verliert auf diese Weise Wärmeenergie. In Kälteanlagen dient meist eine isentrope Expansionsmaschine zur Kühlung des Arbeitsmediums unter die Inversionstemperatur (Joule-Thomson-Effekt), während als letzte Kühlstufe die Joule-Thomson-Entspannung verwendet wird, deren Effektivität bei tiefen Temperaturen zunimmt. Bei der sog. nassen Expansionsmaschine ist auch die letzte Kühlstufe insentrop, aus ihr tritt ein Flüssigkeit/Gas-Gemisch aus. Während für kleine Kälteleistungen ausschliesslich Expansions-Kolbenmaschinen verwendet werden, sind für grosse Kühlleistungen Entspannungsturbinen vorteilhafter (Erzeugung tiefer Temperaturen).