Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Photovoltaikmodul
Stromnetz
G
Klimatisierter
Raum
P
aux
.
Q
ab
Ver-
dampfer
P
PV
Drossel
P
el
Rückkühler
.
Q
K
12°C
8°C
Kältmaschine
mechanischer Verdichter
Abb. 4.10
Klimatisierung mit Kompressions-Kältemaschine und Photovoltaikmodul
Wie funktioniert eine Kältemaschine? Eigentlich ganz einfach, denn
hier werden zwei physikalische Effekte genutzt, die aus dem Alltag be-
kannt sind: Reibt man reinen Alkohol auf die Haut, verdampft er, indem
er der Haut die dazu nötige Wärmeenergie entzieht - zurück bleibt ein
angenehmes Kälteempfinden. Ähnlich arbeitet die Kältemaschine, die in
Abb.
4.10
vereinfacht skizziert ist: Die beim Verdampfen des Kältemit-
tels benötigte Energiemenge wird dem Kühlwasser bzw. indirekt dem
Kühlraum entnommen. Das Kältemittel wird so ausgewählt, dass es bei
passenden Temperaturen (z. B. 0 bis 5
ı
C bei Klima- oder
25
ı
Cbei
Tiefkühlanlagen) und technisch gut beherrschbaren Drücken (z. B. 2 bis
5 bar) verdampft.
Nun muss die bei der Verdampfung vom Kältemittel aufgenomme-
ne Energie wieder (an anderer Stelle) aus der Kältemaschine herausge-
bracht werden. Dazu nutzt man die zweite Alltagserfahrung, die man
vom Aufpumpen von Fahrradreifen kennt: Die Umgebungsluft wird in
der Luftpumpe zusammengeschoben (verdichtet), um einen Druck von
3 bis 4 bar zu erreichen, dabei erwärmt sie sich. In der Kältemaschine
erhöht der meist mechanisch angetriebene Kompressor (auch: Verdich-
ter) den Druck im Kältemitteldampf auf 25 bar und mehr. Die Kältemit-
teltemperatur steigt dabei weit über die Temperatur der Umgebung an.
Und damit ist es dann im nächsten Bauteil (dem Rückkühler) möglich,
