Kälteerzeugung mit thermomechanischen Systemen
Für die solar betriebenen thermomechanischen Systeme stehen zwei Verfahren zur Verfügung: der Veulleumier-Prozess und der Rankine-Prozess. In der Praxis werden diese Verfahren bis jetzt noch nicht eingesetzt. Aus Gründen der Vollständigkeit sollen sie im Folgenden jedoch kurz erwähnt werden.
Veulleumier-Prozess
Bei diesem Prozess wird eine Kombination von Stirling-Arbeitsgasverdichter mit Stirling-Kälteerzeugung genutzt. Die beiden Stirling-Elemente sind gasseitig verbunden, nicht zu verwechseln mit den Stirling-Kältemaschinen, die mechanisch durch einen Stirling-Motor angetrieben werden. Nach dem Veulleumier-Prinzip können sehr zuverlässige Apparaturen gebaut werden, da die Druckverhältnisse klein sind und damit Belastungen für Lager, Dichtungen u.ä. gering bleiben.
Rankine-Prozess
Beim thermomechanischen Rankine-Prozess wird thermisch erzeugter Dampf in mechanische Energie zum Antrieb eines Motors umgewandelt. Dieser Motor wiederum treibt den Kompressor der Kompressionskältemaschine an. Der Nachteil des Systems liegt in der zweistufigen Konversation der Antriebsleistung von thermischer in mechanische und anschließend von mechanischer in Kompressionsleistung. Demgegenüber ist als Vorteil die Flexibilität der energetischen Versorgung zu nennen. Denn ist das System an ein elektrisches Netz angeschlossen, so kann - wenn kein Kühlbedarf gegeben ist - erzeugte elektrische Energie in das Netz eingespeist werden und umgekehrt bei mangelnder solarer Versorgung, das System mit nicht solar erzeugter elektrischer Energie problemlos versorgt werden.
Quelle: Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik, Stuttgart
