Kälte aus Niedertemperaturwärme

2,5 MW SE/DL-Absorptionskältemaschine am Flughafen Müchen

Schwerpunkte

  • solar-unterstütztes Kühlen mit Absorptionskälteanlagen
  • Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK)
  • Kälte aus Fernwärme
  • Kälte aus Niedertemperaturabwärme

Solares Heizen und Kühlen mit Absorptionskälteanlage und Latentwärmespeicher

57 m² Flachkollektoranlage zur solaren Klimatisierung des Institutsgebäudes

Sonnenenergie wird heute überwiegend zur solaren Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung genutzt. Hierzu stehen ausgereifte Techniken und standardisierte Komponenten zur Verfügung. Auf Grund der Gleichzeitigkeit von hoher solarer Einstrahlung und erhöhtem Klimatisierungsbedarf, liegt es nahe, Solarwärme auch zum Antrieb von Sorptionskälteanlagen und somit zur solaren Klimatisierung einzusetzen. In solchen Systemen zum solaren Heizen und Kühlen mit Absorptionskälteanlagen werden zur Abwärmeabgabe an die Umgebung meist Nasskühltürme eingesetzt. Dies hat einen erheblichen Betriebsaufwand für Wasserverbrauch und Wartung zur Folge. An Stelle des Nasskühlturms wird in diesem Projekt ein patentiertes Rückkühlkonzept mit trockenem Luftkühler und innovativem Latentwärmespeicher erprobt. Die Speicherung der Abwärme im Kühlbetrieb und zeitversetzte Rückkühlung während der kühleren Nachtstunden, erlaubt konstant niedrige Rückkühltemperatur auch bei hohen Außentemperaturen und verringert so den Spitzenlaststrombedarf und die Investitionskosten für das Rückkühlwerk. Zudem steigt in der Heizperiode der solare Ertrag für die Gebäudeheizung durch die latente Wärmespeicherung auf niedrigem Temperaturniveau.

Solares Klimatisierungsystem für Bestandsgebäude

Primärenergieeffizienz einer DE/SE Absorptionskälteanlage

Im Vordergrund steht die Entwicklung eines integrierten Systems, welches ganzjährig zum Heizen und Kühlen in Verbindung mit Flächenheiz- und Kühlsystemen eingesetzt werden kann. Kernbestandteil ist eine mit Solarwärme angetriebenen Absorptionskälteanlage, die zur Abdeckung von Lastspitzen oder in Zeiten ungenügender Solareinstrahlung zusätzlich fossil beheizt werden kann. Im Heizbetrieb während der Wintermonate wird dieselbe Anlage als Wärmepumpe eingesetzt. In dieser Betriebsart dient die Kollektoranlage als Wärmequelle zur Wärmeeinspeisung von Niedertemperaturwärme in den Verdampfer der Wärmepumpe. Dadurch wird ein größtmöglicher Solarertrag der Kollektoranlage während der kalten Jahreszeit erzielt. Um eine hohe Energieeffizienz im Betrieb mit fossiler Zusatzfeuerung zu erreichen, wird ein kombinierter ein-/zweistufiger Absorptionswärmepumpenkreislauf eingesetzt, der eine flexible Ein- und Auskopplung von Niedertemperaturwärme – zum solaren Antrieb der Kältemaschine und zum gleichzeitigen Heizen und Kühlen – ermöglicht. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projektes sollen die Effizienz und Praxistauglichkeit des Konzeptes nachgewiesen werden.
Das Komplettsystem zur solaren Gebäudeklimatisierung eignet sich insbesondere für Systeme größerer Kälteleistung und ist auch zur Nachrüstung in Bestandsgebäuden geeignet.

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Über das ZAE Bayern

Als eine der führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der angewandten Energieforschung verbindet das Bayerische Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE Bayern) exzellente Forschung mit exzellenter Umsetzung der Resultate in die wirtschaftliche Praxis. Hierzu bietet das ZAE seinen Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft ein breites Leistungsspektrum an, das sich von messtechnischen Dienstleistungen über Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten bis zu kompletten Innovationspaketen erstreckt.

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