Solare Klimatisierung - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 658

Abb. 9.19 Idealer Adsorp-
tionskältemaschinenprozess
im Isosteren-Diagramm
(Isosteren = konstanter
Bedeckungsgrad des
Adsorbenten)
endtemperatur erreicht ist, die den Punkt (5) markiert. Anschließend schließt das Ventil
und bei konstanter Konzentration erfolgt die Abkühlung bis auf den Verdampferdruck (6).
An dieser Stelle wird das Ventil zum Verdampfer geöffnet und unter konstantem Druck
und sinkender Temperatur erfolgt die Adsorption bis zur Adsorptionsendtemperatur (3).
Allerdings ist der Verlauf in Abb. 9.19 eher theoretischer Natur und gilt nur für den rever-
siblen Prozesses. In der Realität sind folgende Aspekte zu berücksichtigen:
• Die äußeren Stoffströme (Heizwasser, Kaltwasser, Kühlwasser) besitzen zyklusvariable
Spreizungen.
• Die wärmeübertragenden Flächen unterliegen Grädigkeiten, die von der Leistung ab-
hängen.
• Der Stoffübergang zwischen Dampf und Sorptionsmittel ist eine Funktion der Konzen-
trationsdifferenz (und des Inertgasanteils).
• An Kammerklappen treten Druckverluste auf, die abhängig vom Volumenstrom sind.
Die größten technischer Probleme sind das Einfrieren des Verdampfers, das einen be-
trächtlichen Reparaturaufwand verursacht, und die Schwierigkeiten bezüglich der Un-
sicherheiten im spezifischen zyklischen Anlagenverhaltens, insbesondere im Teillastbe-
reich und der daraus resultierenden Anforderungen an die Regelung. Bei der Planung
von Adsorptionskälteanlagen ist daher vor allem die schwankende Kältetemperatur zu
beachten. Zeitweise ist die Temperatur zu hoch und zeitweise zu niedrig. Wenn das Käl-
tenetz nicht selber eine sehr große Kapazität aufweist, muss ein spezieller Kältespeicher
installiert werden. Es ist zu beachten, dass nicht nur gespeichert, sondern auch tatsächlich
gemischt wird. Ein weiteres Problem ist das in klassischen Klimakälteanlagen erforder-
liche dichte Heranfahren an den Gefrierpunkt. Wird eine mittlere Kältetemperatur von
6 °C benötigt, so kann zeitweise eine Temperatur von 4 °C auftreten. Wenn zu diesem
Zeitpunkt der Volumenstrom abbricht, kann es zum Einfrierschaden kommen. Die Käl-
temaschine ist nur gegen die Abschaltung der Verbraucher bei gleichzeitig weiterlaufen-
dem Kältekreis zuverlässig abgesichert. Am besten ist es, die Klimaanlage auf eine etwas
höhere Kaltwassertemperatur auszulegen. Dies ist auch im Interesse einer großen Kälte-
leistung günstiger.