Solarthermische Klimatisierung

Um sich in Gebäuden wohlzufühlen, kommt es nicht nur im Winter auf angenehme Temperaturen an, sondern auch im Sommer. Unerwünschte Wärmequellen, die sogenannten Kühllasten, kommen einerseits von der Sonneneinstrahlung und den hohen Außentemperaturen, sie entstehen andererseits auch im Innenraum, z.B. durch eine hohe Belegungsdichte, Beleuchtung und Computer.

Gallerie

Energieoptimiert geplante Gebäude können hierzulande meist ohne aktive Kühlung auskommen. Lassen sich die Kühllasten nicht mehr ausreichend durch passive Maßnahmen wie Nachtlüftung oder Erdreichwärmetauscher bewältigen, ist eine aktive Kühlung erforderlich. Neben klassischen elektrisch betriebenen Kältemaschinen können dafür auch Technologien eingesetzt werden, die Wärme als Antriebsenergie nutzen. Besteht ein wesentlicher Teil der Kühllast aus solaren Lasten, treten Sonneneinstrahlung und Kühlbedarf also fast zeitgleich auf, bietet das optimale Voraussetzungen für eine solarthermische Klimatisierung. Man unterscheidet dabei zwischen geschlossenen Systemen, mit deren Hilfe kaltes Wasser erzeugt wird, und offenen Systemen, die kalte Zuluft ermöglichen.

Geschlossene Systeme
Sorptionskälteanlagen funktionieren analog elektrisch angetriebenen Kompressionskälteanlagen, ersetzen aber die mechanische Verdichtung des Kältemittels durch eine thermische und benötigen deshalb keine elektrische Antriebsenergie. Hier kommt die Solarwärme ins Spiel: Unter Zufuhr von Wärme wird das Kältemittel abwechselnd sorbiert und desorbiert. Die Anlagen arbeiten mit einem extremen Unterdruck, der es ermöglicht, das Kältemittel bei relativ niedrigen Temperaturen zu verdampfen. Um den Prozess aufrechtzuerhalten, muss der bei der Verdampfung entstehende Wasserdampf abgeführt werden - entweder über Ad- oder über Absorption. Adsorptionskälteanlagen nutzen einen Feststoff (Adsorbent), Absorptionskälteanlagen einen flüssigen Stoff (Absorbent). Ein weiteres geschlossenes System ist die Dampfstrahlkältemaschine, an deren Entwicklung noch gearbeitet wird. Es handelt sich dabei im Prinzip um eine thermisch angetriebene Kompressionskältemaschine.

Offene Systeme
Die sorptionsgestützte Kälteerzeugung (auch DEC: Desiccant Evaporative Cooling) arbeitet in Kombination mit einem Zu- und Abluftsystem. Das Verfahren basiert auf dem Prinzip der adiabaten Außenluftentfeuchtung. Die Außenluft wird in einem ersten Schritt getrocknet, in einem Wärmetauscher vorgekühlt und anschließend durch Verdunstungskühlung auf den gewünschten Zuluftzustand gebracht. Zeitgleich wird die Raumabluft durch Verdunstungskühlung maximal befeuchtet und dadurch abgekühlt und im Wärmetauscher durch die trockene Luft erwärmt. Im Regenerationslufterhitzer wird die Abluft durch Solarwärme auf die erforderliche Regenerationstemperatur gebracht, nimmt dann das von der Zuluft abgegebene Wasser auf und wird als warme, feuchte Fortluft nach außen abgegeben. Die Entfeuchtung der Zuluft kann über Adsorption (z.B. mit einem Sorptionsrad) oder Absorption (z.B. mithilfe einer Salzlösung) erfolgen. Beim Absorptionsverfahren sind Entfeuchtung und Regeneration voneinander getrennt und müssen nicht zeitgleich stattfinden, die Solarwärme kann sozusagen gespeichert werden.
Da bei der offenen Sorption der Kälteträger die befeuchtete Luft ist, die direkt in den Raum eingeblasen wird, ist die Entfeuchtungsleistung beschränkt. Das Verfahren bietet sich an, wenn im Gebäude ein hoher Frischluftbedarf vorhanden ist.

Fachwissen zum Thema

Die Klimadaten setzen sich zusammen aus der Globalstrahlung, Temperatur, Luftfeuchte und Wind.

Die Klimadaten setzen sich zusammen aus der Globalstrahlung, Temperatur, Luftfeuchte und Wind.

Einführung

Klimadaten

Weltweit werden vier Klimazonen unterschieden: feucht-warm (sutropisch), trocken-heiß (tropisch), gemäßigt und kalt. Um spezifisch...

Solarfeld eines Parabolrinnenkraftwerks in der Mojave-Wüste

Solarfeld eines Parabolrinnenkraftwerks in der Mojave-Wüste

Klimaschutz

Solarthermische Kraftwerke

Hohe Energiepreise und wachsende Stromnachfrage vor dem Hintergrund der Klimaproblematik lassen die Stromerzeugung aus...

Beeinflussung der Temperatur bei sitzender Tätigkeit

Beeinflussung der Temperatur bei sitzender Tätigkeit

Planungsgrundlagen

Thermische Behaglichkeit

Wesentliche Elemente der thermischen Behaglichkeit sind die Temperaturen der Luft und der Umschließungsflächen, sowie der...

Flachkollektor

Flachkollektor

Gebäudetechnik

Thermische Solaranlagen

Die Verwendung von thermischen Solaranlagen zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung ist  unter bestimmten Bedingungen...

Kontakt Redaktion Baunetz Wissen: wissen@baunetz.de
Baunetz Wissen Nachhaltig Bauen sponsored by:
SenerTec - Kraft-Wärme-Energiesysteme GmbH, Schweinfurt
www.senertec.de
Zum Seitenanfang

Allgemeines zu Wärme, Kälte, Strom und Wasser

Der Heizwärmebedarf eines Gebäudes lässt sich beispielsweise durch den Einsatz regenerativer Energien wie Solarthermie und Photovoltaik verringern.

Der Heizwärmebedarf eines Gebäudes lässt sich beispielsweise durch den Einsatz regenerativer Energien wie Solarthermie und Photovoltaik verringern.

Im Bereich der Gebäudetechnik gehören energetisch optimierte Konzepte zu den wichtigsten Voraussetzungen der Nachhaltigkeit....

Aufteilung und Bereiche der Gebäudetechnik

Die Gebäudetechnik, auch als technische Gebäudeausrüstung, Haustechnik oder Versorgungstechnik bezeichnet, wird gemäß HOAI in es...

Biomasseheizung

Lagerung der Pellets neben dem Heizraum

Lagerung der Pellets neben dem Heizraum

Aufgrund der Anforderungen aus der Energieeinsparverordnung und steigender Energiekosten für konventionelle Brennstoffe, wird...

Brennstoffzellen

Brennstoffzellen erzeugen durch eine chemische Reaktion gleichzeitig Strom und  Wärme. Es findet eine umgekehrte Elektrolyse...

Dezentrale Stromerzeugung

Beispiel für dezentrale Versorgung mit Strom und Wärme

Beispiel für dezentrale Versorgung mit Strom und Wärme

Die Erzeugung von elektrischem Strom in Kleinkraftwerken oder -anlagen in Verbrauchernähe wird als dezentrale Stromerzeugung...

Energieeffiziente Beleuchtung

Ein großer Teil der Betriebskosten entfällt bei vielen Gebäuden auf die Beleuchtung: In Bürogebäuden beläuft sich der...

Energieeinsparung durch Gebäudeautomation

Durch die Ausstattung von Gebäuden mit Bussystemen, eröffnen sich zahlreiche Möglichkeiten, die Lebensvorgänge im Haus automatisch...

Feuchtegesteuerte Lüftung

Funktionsweise einer feuchtegesteuerten Abluftanlage

Funktionsweise einer feuchtegesteuerten Abluftanlage

Die Integration einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung nicht immer einfach und kostengünstig umzusetzen. Einen sehr guten...

Gebäudeklimatisierung durch Regenwasser

Diagramm zur Regenwassernutzung

Diagramm zur Regenwassernutzung

Bei der Verwendung von Wasser für Kühlzwecke wird das Freiwerden der sogenannten Verdunstungskälte gezielt genutzt. Regenwasser...

Grauwassernutzungsanlagen

Schema Grauwassernutzung

Schema Grauwassernutzung

Grauwassernutzungsanlagen (GWNA) gewinnen neben Regenwassernutzungssystemen zunehmend an Bedeutung. GWNA erzeugen aus Grauwasser...

Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen

Betrieb bei funktionierender Anlagenhydraulik

Betrieb bei funktionierender Anlagenhydraulik

Da Heizungsrohrnetze z.T. erhebliche Leitungslängen mit zahlreichen druckmindernden Verzweigungen, Bögen und Armaturen aufweisen,...

Konventionelle Wärmeversorgung

Heizölpreisentwicklung 2006 - 2008

Heizölpreisentwicklung 2006 - 2008

Derzeit ist die Nutzung konventioneller Brennstoffe für die Wärmeversorgung immer noch die wichtigste und am weitesten...

Kraft–Wärme–Kopplung

Verbesserte Energieausnutzung

Verbesserte Energieausnutzung

Der Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung ermöglicht eine deutlich verbesserte Energieausnutzung vor allem für konventionelle...

Lüftung mit Wärmerückgewinnung

Kreuzstromwärmetauscher

Kreuzstromwärmetauscher

Ausreichende Lüftung ist ausschlaggebend für das Raumklima. Vor allem bei einer dichten Gebäudehülle ist der Austausch der Luft...

Photovoltaik - Netzparallel- und Inselbetrieb

Photovoltaikzellen verwandeln direktes und diffuses Sonnenlicht in elektrische Energie bzw. in "Solarstrom". Eine Solarzelle...

Regelungstechnik für Heizungsanlagen

Durch den Einsatz von intelligenten Regelungsanlagen und einem optimierten Anlagenbetrieb können sehr hohe Energieeinsparungen...

Regenwassernutzung

Schema einer Regenwassernutzungsanlage

Schema einer Regenwassernutzungsanlage

Regenwassernutzungsanlagen sammeln Regenwasser, das sowohl für Reinigungszwecke als auch für die Gartenbewässerung, für...

Solarthermische Klimatisierung

Solarthermische Kollektoren können Kälteanlagen antreiben, die im Sommer Gebäude kühlen und klimatisieren

Solarthermische Kollektoren können Kälteanlagen antreiben, die im Sommer Gebäude kühlen und klimatisieren

Um sich in Gebäuden wohlzufühlen, kommt es nicht nur im Winter auf angenehme Temperaturen an, sondern auch im Sommer. Unerwünschte...

Thermische Solaranlagen

Flachkollektor

Flachkollektor

Die Verwendung von thermischen Solaranlagen zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung ist  unter bestimmten Bedingungen...

Wärmepumpen

Das Prinzip der Wärmepumpe

Das Prinzip der Wärmepumpe

Bei dem Funktionsprinzip der Wärmepumpen wird mit elektrischem Strom aus einer Wärmequelle mit geringerem Niveau ein höheres...

Warmwasserbereitung

Der Energieverbrauch für Warmwasserbereitung beträgt in gut gedämmten Gebäuden ca. 40% vom Gesamtverbrauch. Dementsprechend...

Lokale Energieerzeugung

Die KWK-Anlage der Dachs 0.8 von Senertec versorgt Ein- und Zweifamilienhäuser energieeffizient und umweltfreundlich mit Strom und Wärme.

Partner-Anzeige