Ein Flüssig-Ejektor nutzt die beim Entspannen von Hochdruck auf Mitteldruck freiwerdende Energie, um zusätzliches flüssiges CO2 auf ein höheres Druckniveau zu fördern. Dadurch können Expansionsverluste reduziert und die Effizienz der Anlage gesteigert werden.

Besonders sinnvoll bei transkritischen CO2-Anlagen grossen Druckunterschieden. Das Potenzial steigt mit zunehmendem Hochdruck und wird besonders interessant, wenn die zusätzlich geförderte Flüssigkeit zum Schutz der Verdichter entzogen werden kann und auch rezykliert werden kann für den weiteren Prozess. Daher liegt eine Kombination mit gefluteten Verdampfern auf der Hand.

In einer herkömmlichen CO2-Anlage wird das Kältemittel über ein Expansionsventil von Hochdruck auf Mitteldruck entspannt. Die dabei freiwerdende Druckenergie geht ungenutzt verloren.

Der Flüssig-Ejektor ersetzt diese reine Drosselung durch einen Strömungsprozess. Durch seine spezielle Geometrie beschleunigt er den Hochdruckstrom auf hohe Geschwindigkeit und erzeugt dabei einen Unterdruck. Über einen zusätzlichen Anschluss kann dadurch flüssiges Kältemittel von einem niedrigeren Druckniveau angesaugt und in den Sammler gefördert werden.

Der Ejektor arbeitet somit ähnlich wie eine Strahlpumpe: Er nutzt die Energie eines vorhandenen Massenstroms, um einen zweiten Massenstrom mitzunehmen.

Dadurch wird ein Teil der ansonsten verlorenen Expansionsenergie zurückgewonnen. Gleichzeitig reduziert sich die Flashgasbildung und die Verdichter werden entlastet, da mehr flüssiges Kältemittel auf einem nutzbaren Druckniveau zur Verfügung steht.

Der Flüssig-Ejektor ermöglicht die Rückgewinnung von Energie. Die Technologie arbeitet ohne zusätzliche elektrische Antriebe und nutzt ausschliesslich die vorhandene Druckenergie im System. Der Nutzen hängt jedoch stark von den Betriebsbedingungen ab. Besonders bei hohen Druckdifferenzen und transkritischem Betrieb kann der Effizienzgewinn erheblich sein, während der Mehrwert bei kühleren Betriebsbedingungen und kleinen Druckdifferenzen geringer ausfällt.