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
