Die
seit langem verfügbare Sorptionskältetechnik erlaubt es,
mit Hilfe von Heizwärme Kälte zu erzeugen. Es liegt deshalb
nahe, für die Lösung von Kühlaufgaben die regenerative
thermische Sonnenenergie als Antriebsenergie zu nutzen, um den sonst
beim Betrieb konventioneller Verdichter-Kältemaschinen erforderlichen
Einsatz elektrischer Antriebsenergie zu substituieren. Als Vorzug einer
solchen solaren Kühlung beeindruckt neben der Nutzung regenerativer
Energie auch die Tatsache, dass der Kältebedarf und das Sonnenenergieangebot
in der Regel synchron verlaufen.
Das realisierte System
Bisher waren lediglich NH3/H2O-Techniken bekannt,
die nahezu ausschließlich zur Bereitstellung von Kälteleistungen größer
200 kW eingesetzt werden konnten. Dieses hier realisierte System
der solarthermischen Kälteerzeugung erzeugt mit Hilfe von Vakuum-Röhrenkollektoren
und einer Ammoniak/Wasser-Absorptionskältemaschine (AKM) eine
bedarfsgerechte Kälteleistung von 20 kW . Der bei ausreichender
Sonnenstrahlung mit einem Temperaturniveau von etwa -5 °C zur Verfügung
stehende Kälteträger dient zur Unterstützung der im
IWG installierten Raumluftkühlung und für den Demonstrationsbetrieb
einer Kühlzelle.
Die zum Antrieb der AKM notwendige Wärmeenergie wird über 24 Vakuum-Röhrenkollektoren bereitgestellt. Insgesamt ergibt sich daraus eine Kollektorenfläche von 72 m² , welche bei einer Solarstrahlung von 835 W/m² eine Wärmeleistung von etwa 35 kW erzeugt .
Das tiefe Temperaturniveau des Kälteträgers erlaubt es zu Zeiten geringen Kältebedarfs die erzeugte Kälte einem Eisspeicher zuzuführen. Die mit 170 kWh zur Verfügung stehende Speicherkapazität ermöglicht somit die schwindende solare Kältelieferung bis in die Abendstunden, in denen die solare Einstrahlung einen direkten Betrieb der AKM nicht mehr erlaubt.
Es ist auch eine anderweitige Nutzung der Solarwärme vorgesehen: Die Kollektoren können im Winter die Wärmequellanlage der Wärmepumpe unterstützen oder direkt das Gebäude in Zeiten geringen Wärmebedarfs mit Heizwärme versorgen. Dadurch erhöht sich der Energiertrag aus der Kollektoranlage und es wird elektrische Energie eingespart.
Im Sinne des Demonstrationstechnikums wird auf die weitreichenden Einsatzmöglichkeiten aufmerksam gemacht, wie z.B. auf die Gebäudeklimatisierung und die Kühllagerung von Lebensmitteln in Ländern des Sonnengürtels der Erde.
Kompetenzzentrum
für Solarthermie
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