Langlebige elektrochemische Zellen für die Ammoniakerkennung (NH3)

Ammoniak (NH3) ist ein weit verbreitetes, primäres Kältemittel für grosse und sehr grosse Kompressionskältesysteme. Das Gas besitzt den niedrigsten indirekten Treibhauseffekt, da die Kühlung mit Ammoniak von allen Kühlmitteln mit geringem Treibhauspotenzial am wenigsten Energie benötigt, um einen gewünschten Kälteeffekt zu erzielen. Ammoniak ist jedoch toxisch, und bei maximalen Arbeitsplatzkonzentrationen (MAK-Werten) von gerade mal 50 ppm können potenzielle Ammoniaklecks gefährlich sein. Die Feststellung von Ammoniak ist mittels NDIR-Gassensortechnologie möglich. Es ist allerdings schwierig, mit NDIR-NH3-Gassensoren einen stabilen Nullpunkt zu bestimmen, was im Endeffekt das Signal-Rauschverhältnis (SNR) kompromittiert. Pewatron empfiehlt zur NH3-Feststellung deshalb den Einsatz elektrochemikalischer Zellen.

Im Gegensatz zu CO2 können die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Ammoniak zudem die Positionierung der Sensoren im Verhältnis zum Kältesystem erschweren. Grund dafür ist, kurz zusammengefasst, die Tatsache, dass Ammoniakgas aufgrund seines Molekulargewichts die Tendenz hat, aufwärts zu diffundieren. Ein sogenannter Ammoniaknebel (ein Ammoniakleck, aufgelöst in feuchter Luft) kann aber aufgrund der hohen Löslichkeit von Ammoniak in Wasser (Feuchtigkeit) auch abwärts diffundieren.

Ammoniak besitzt bereits in geringen Konzentrationen einen sehr typischen und unangenehmen Geruch. Dieser Geruch wird in einigen Fällen zur Leckerkennung verwendet – eine Methode, die sich jedoch keineswegs empfiehlt. Das Sortiment von Pewatron umfasst eine ganze Reihe von Ammoniakprodukten – von elektrochemischen Ammoniakgassensoren (siehe Abbildung) bis zu Ammoniaktransmittern mit einem standardisierten Ausgangssignal. Pewatron bietet zudem Gasmesssysteme für die Prozessüberwachung, wobei Ammoniakdetektoren zusammen mit optionalen Sensoren in ein Durchflusssystem integriert werden. Die unten stehende Abbildung zeigt beispielsweise einen Ammoniaktransmitter, der zusammen mit Sauerstoff- und Kohlenstoffsensoren in eine Flow Box integriert ist. Der Ammoniaktransmitter dient hier zur Erkennung von Ammoniaklecks im Kältesystem, während mit den beiden anderen Sensoren ein Fruchtlagerungsprozess überwacht wird.

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