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Solare Kühlung

Für den Antrieb von Adsorptionskältemaschinen kann Wärme ab Temperaturen von 55°C genutzt werden. Adsorptionskältemaschinen können daher mit Vakuumröhrenkollktoren oder effizienten Flachkollektoren betrieben werden. Die Kälteleistung von Adsorptionskältemaschinen liegt im Bereich von 70 - 400 kW, kleinere Anlagen sind auch hier nicht am Markt verfügbar.

Adsorptionskältemaschinen stellen die Kälte in Form eines abgekühlten flüssigen Mediums bereit. Daher kann die Kälte wie konventionell bereitgestellte Kälte aus Kompressionskältemaschinen mit allen bekannten Verfahren der Kältebereitstellung für das Gebäude genutzt werden. Die Kälte kann entweder in Lüftungszentralen zur Kühlung der Zuluft genutzt, dem Raum direkt über Kühldecken zugeführt oder mit dezentralen Kühlgeräten (fan coils) bereitgestellt werden.

Funktionsprinzip der Adsorptionskältemaschine
Adsorptionskältemaschinen funktionieren in einem zyklischen Prozess, der in Bild 3 dargestellt ist. Bei der Adsorption gibt es (ähnlich wie bei der Sorptionskühlung) ein Medium, welches in der Lage ist, viel Feuchtigkeit aufzunehmen und dabei dem Kühlmedium Wärme entzieht, also Kälte bereitstellt. Die gängigen Adsorptionkälteanlagen arbeiten auf einer Wasser-Silikagelbasis. Das Silikagel befindet sich hier jedoch nicht auf einem Sorptionsrad, welches sich langsam aber kontinuierlich dreht, sondern in einem geschlossenen System, das verschiedene Zyklen durchläuft. Wenn das Adsorptionsmaterial Wasser aufnimmt, entsteht Kälte, mit der das Kühlmedium für die Klimatisierung gekühlt werden kann. Um den Adsorptionsspeicher wieder zu regenerieren, wird ihm Wärme höherer Temperatur aus den Sonnenkollektoren zugeführt. Die Wärme treibt das aufgenommene Wasser wieder aus und das Medium ist wieder wasseraufnahmefähig, also wieder in der Lage Kühlleistung abzugeben. Der Zyklus ist geschlossen.

Die Adsorptionskühlung mit Vakuumröhrenkollektoren wurde beim Universitätsklinikum in Freiburg eingesetzt (siehe Bild 1 und 2). Weitere Beispiele für die Kühlung mit einem Adsorptionskühlsystem sind ein Bürogebäude in Amberg, sowie das Landesamt für Umweltschutz in Augsburg mit 247 kW Leistung.

Bildnachweis sowie Hauptquelle: ISE - Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme, Freiburg
Quellen: Dr. Hans-Martin Henning: „Solare Gebäudeklimatisierung", Konferenzbeitrag zur Servitec in Barcelona

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