Arten und Verfahren der solaren Kälteerzeugung

Bei der solaren Kühlung wird zwischen offenen und geschlossenen Systemen unterschieden, bei den offenen Systemen kommen feste und flüssige Sorptionsmaterialien zum Einsatz, zu den geschlossenen Systemen gehören die Adsorptionskältemaschine und die Absorptionskältemaschine (siehe auch Beitrag Kälteerzeugung mit thermischen Systemen).

Gallerie

Derzeit gibt es drei generelle Verfahren:

  • Elektrische Systeme (Photovoltaik-Peltier-System und Photovoltaik-Kompressionskältesystem)
  • Thermische Systeme (Sorptionsgestützte Kälteerzeugung (SGK bzw. DEC), Absorptionskälteprozess, Adsorptionskälteprozess, Dampftstrahlkälteprozess)
  • Thermomechanische Systeme (Veulleumier-Prozess und Rankine-Prozess)

In der Praxis werden dabei vor allem Verfahren der Wärmetransformation durch Ad- und Absorption aus dem Bereich der thermischen Systeme verwendet.

Auswahl des Verfahrens
Bisher werden nur zentrale Anlagen für Gebäude und Gebäudebereiche installiert. Die am meisten verwendeten Anlagen sind geschlossene Systeme wie Ad- und Absorptionskältemaschinen und offene Kühl- und Entfeuchtungsverfahren wie die sorptionsgestützte Klimatisierung. Es wird davon ausgegangen, dass sowohl eine Kontrolle der Raumtemperatur als auch der Raumfeuchte stattfindet. Abhängig von den Kühllasten kann entweder eine Nur-Luft-Anlage, ein rein wassergestütztes System oder ein kombiniertes Wassersystem mit Luftanlage eingesetzt werden.

Das technische Entscheidungskriterium ist, ob der hygienische Luftwechsel auch zur Abfuhr der fühlbaren und latenten Wärme ausreicht. Eine Nur-Luft-Anlage ist in diesem Fall eine geeignete Lösung. Die Variante mit Zu-/Abluft-Anlage ist nur bei ausreichend dicht ausgeführten Gebäuden sinnvoll. Bei dieser kann Niedertemperaturwärme über offene sorptionsgestützte Anlagen (DEC) oder mit konventioneller Lüftungstechnik in Verbindung mit thermisch angetriebenen Kältemaschinen eingesetzt werden. Wenn eine Zu-/Abluft-Anlage nicht eingesetzt werden kann, sind thermisch angetriebene Kaltwassererzeuger die beste Möglichkeit der Nutzung von Niedertemperaturwärme.

Quelle: Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik, Stuttgart

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