Transkritisch betriebene CO2-Kälteanlagen weisen in der Regel niedrigere Leistungszahlen als Anlagen mit herkömmlichen Kältemitteln unter den gleichen geforderten Randbedingungen auf. Um die Effizienz dieser Kälteanlagen zu steigern, werden unter anderem Ejektoren eingesetzt, um einen Teil der Expansionsarbeit zurückzugewinnen. Derzeit eingesetzte CO2-Ejektoren sind für einen niedrigen bis mittleren Druckhub ausgelegt, was außerhalb der Auslegungsparameter zu einem geringen Wirkungsgrad sowie zu Strömungsablösungen und Rückströmungen im Ejektor führt. Aufgrund dieses Risikos und der Komplexität der Regelungsstrategie in bisherigen Ejektorsystemen haben diese nur einen geringen Verbreitungsgrad erreicht.
Vor diesem Hintergrund wurde ein Ejektorkreislauf mit zusätzlichem Unterkühlungswärmeübertrager in der Flüssigkeitsleitung vor den Verdampfern entwickelt, der die genannten Probleme minimieren soll. Die Herausforderung für einen effizienten Ejektorkreislauf besteht im Wesentlichen in der Entwicklung eines Ejektors mit hohem Druckhub, der hohe Wirkungsgrade und sichere Betriebsbedingungen aufweist.
Zu diesem Zweck wurde ein numerisches Modell erstellt, um Ejektorgeometrien bei hohem Druckhub zu untersuchen. Es wurde ein Ejektor gefertigt, der unter den genannten Randbedingungen hohe Wirkungsgrade er-reicht. Dieser wurde in eine CO2-Versuchsanlage mit Unterkühlungswärmeübertrager implementiert und entsprechende Messreihen wurden durchgeführt. Anhand der Messdaten wurden das numerische Berechnungstool validiert.