Solare Klimatisierung - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 652

Tab. 9.3 Typische
Stoffpaare in kom-
merziell erhältlichen
Absorptionskälteanlagen

Kältemittel Lösungsmittel

Ammoniak R 717 Wasser

Wasser R 718 Lithiumbromid

R 22 (ab 2010 in der EU
verboten)

Tetraethylenglykoldimethyläther

ermittelt. Zum Erreichen eines hohen Wärmeverhältnisses ist ein hoher Absorberwir-
kungsgrad ( η ab ):

= ξ r

ξ a

−

η ab ,

(9.20)

ξ r , theo ξ a

−

erforderlich, in dem ξ r, theo die theoretische Sättigungskonzentration darstellt. Dazu müssen
ausreichend große Phasengrenzflächen bereitgestellt werden. Da diese Flächen jedoch
gleichzeitig Wärmeübergangsflächen sind, kann eine ungewollte, zu starke Unterkühlung
der Lösung erfolgen (ein gewisses Maß an Unterkühlung wird als Triebkraft für den Ab-
sorptionsprozess benötigt). Dadurch wird mehr Wärme zum erneuten Aufheizen der Lö-
sung im Wärmetauscher und im Generator (Austreiber) benötigt. Eine ausführliche Dis-
kussion der individuellen Teilaspekte des Lösungsmitteldesigns und der Ausführung der
technischen Komponenten ist unter anderem in (Herold et al. 1996 ) oder (Jungnickel et al.
2001 ) beschrieben.
Absorptionskältemaschinen werden dort eingesetzt, wo größere Energiemengen an Ab-
wärme für den Austreiber zur Verfügung stehen. Vor dem Aufkommen der thermischen
Solarenergie waren sie daher meist nur in Großanlagen zu finden. Es gibt aber auch Klein-
geräte, die als Absorber betrieben werden, wie beispielsweise gasbetriebene Campingkühl-
schränke. Da bei Flüssigabsorptionskältemaschinen in beiden Kreisläufen Medien einge-
setzt werden müssen, die aufeinander abgestimmt sind, benötigt man so genannte Stoff-
paare; die gebräuchlichsten Stoffpaare listet die Tab. 9.3 auf.
Die Energiebilanz der Kälteanlage ergibt sich aus der Summe der ein- und ausgehenden
Energiemengen:

˙

+ ˙ = ˙ + ˙ + ˙

(9.21)

Q 0 Q H + P Q C Q A Q V ,

˙ ˙

in der

Q 0 die Verdampferleistung (Kälteleistung) ist,

Q H die Heizleistung, P die Pum-

˙ ˙

penantriebsleistung, Q C die Kondensator- oder Verflüssigerleistung, Q A die Absorber-

˙

leistung und Q V die Summe aller Wärmeverluste. Da ein Absorber mit Wärmeenergie

betrieben wird, definiert man an Stelle der Leistungszahl zweckmäßigerweise ein Wärme-
verhältnis ζ K . Dieses Wärmeverhältnis kann als Maß für die Güte einer Absorptionskälte-
anlage aufgefasst werden und wird im englischen Sprachraum mit EER ( energy efficiency
ratio ) bezeichnet. Für die reale Kältemaschine lautet dies:

˙

Q 0

ζ K = = COP.

(9.22)

˙

Q H + P