Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Kollektoren
Warm-
wasser
Heizung
heiß
heiß
zentraler
Wärmespeicher
kalt
kalt
Abbildung 6.16
Solare Nahwärmeversorgung
6.3.4
Kühlen mit der Sonne
So paradox es klingen mag: Mit Sonnenwärme lassen sich auch Gebäude hervorragend
kühlen. In den sonnigen und heißen Regionen der Erde sorgt eine Vielzahl energiehung-
riger Klimaanlagen für angenehm kühle Raumtemperaturen. Je sonniger und heißer es
wird, desto höher ist der Kühlbedarf. Mit zunehmender Sonnenstrahlung steigt aber auch
die Leistung eines thermischen Kollektors. Im Gegensatz zum Heizwärmebedarf stimmt
also der Kühllastbedarf mit dem Sonnenangebot nahezu perfekt überein.
Das Herzstück einer Anlage zur solaren Kühlung ist neben einem großen und leistungs-
fähigen Kollektor meist eine Absorptions-Kältemaschine
(Abbildung 6.17)
. Der Begriff
Absorption stammt hierbei nicht vom Solarabsorber. Die Absorptions-Kältemaschine nutzt
den chemischen Vorgang der Sorption aus. Unter Sorption oder Absorption versteht der
Chemiker die Aufnahme eines Gases oder einer Flüssigkeit durch eine andere Flüssigkeit.
Ein bekanntes Beispiel ist die Lösung von Kohlendioxidgas in Mineralwasser.
Für Absorptions-Kältemaschinen kommt ein sorbierbares Kältemittel mit niedrigem Siede-
punkt wie beispielsweise Ammoniak zum Einsatz, das später in Wasser gelöst wird. Außer
Ammoniak kann auch Wasser selbst bei starkem Unterdruck als Kältemittel dienen. Dann
eignet sich Lithiumbromid als Lösungsmittel.
Im Verdampfer siedet das Kältemittel bei niedrigen Temperaturen. Dabei entzieht es einem
Kühlsystem Wärme. Nun muss das Kältemittel wieder verflüssigt werden, damit es durch
erneutes Verdampfen kontinuierlich Kälte liefern kann. Mit einigen Tricks und dem Um-
weg über die Sorption gelingt das Verflüssigen auch mit Hilfe von Solarwärme.
Als erstes vermischt dazu der Kältemaschinenabsorber den Kältemitteldampf mit dem
Lösungsmittel. Es kommt zur Sorption, die Wärme freisetzt. Diese Wärme wird entweder
beispielsweise zur Trinkwassererwärmung genutzt oder in einem Kühlturm abgeführt. Eine
