Solare Klimatisierung/Kühlung - Eine Analyse der Potentiale und Technologien zur solaren Kälteerzeugung (ePub)

Masterarbeit aus dem Jahr 2011 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Note: 1,3, Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (Fakultät Technik und Informatik, Department Maschinenbau und Produktion), Veranstaltung: Erneuerbare Energien, Sprache: Deutsch, Abstract: Der Anteil des Stromverbrauchs, der Raumklimatisierung und -kühlung zukommt, steigt weltweit stetig an. Der Verbrauch ist dabei dem Einsatz von konventionellen Kältemaschinen geschuldet, die ihre Antriebsenergie aus den öffentlichen Stromnetzen beziehen. Im Gegensatz dazu lasst sich auch die globale Sonneneinstrahlung durch Umwandlung in Elektrizität bzw. Wärme als Antriebsenergie für Kälteprozesse nutzen. Die Potentiale und Technologien zu diesem Zweck behandelt diese Masterprojektarbeit.

Zur Umwandlung der Sonneneinstrahlung in eine nutzbare Energieform für solar unterstützte Klimatisierungs- und Kühlprozesse liegen heute mit der Photovoltaik und Solarthermie ausgereifte Technologien vor. Für eine nützliche Raumluftkonditionierung sind nach heutigem Stand der Technik sehr unterschiedliche Systeme einsetzbar. Mittels photovoltaisch oder solarthermisch erzeugter Elektrizität kann eine Kompressionskältemaschine angetrieben werden, was die unwirtschaftlichste Variante zur Nutzung der solaren Primarenergie darstellt. Der thermische Antrieb von Sorptionsanlagen gilt als hoffnungsvollste Alternative. Bei den thermisch angetriebenen Kältemaschinen haben sich insbesondere die Prozesse der Absorption und der Adsorption zur Kälteerzeugung durchgesetzt. Geräte größerer Leistungsklassen werden mittlerweile von verschiedenen Herstellern angeboten und finden vor dem Hintergrund staatlicher Forderung Ihre Abnehmer. Bei Geräten kleiner Leistungsklassen besteht weiterhin großer Forschungsbedarf.

Je nach Standort sind durch geografische Gegebenheiten natürliche Grenzen des Sonnenangebots vorhanden. Je hoher der jährliche solare Deckungsgrad am jeweiligen Standort ist, desto kleiner fallt entsprechend die Auslegung des Kollektorfeldes aus, das bis ca. 50% der Gesamtkosten ausmacht. Durch die weltweit verschiedenen mittleren Außenlufttemperaturen, sowie gesellschaftliche und architektonische Unterschiede herrscht zugleich nicht allerorts die gleiche Nachfrage nach technisch bereitgestellten Kühlvolllaststunden.

Über Ausführungen zu den generellen Rahmenbedingungen für solares Kühlen, über die Potentiale für die weltweite Marktentwicklung der Systeme bis hin zu den Technologien in diesem Bereich erschließt diese Masterprojektarbeit eine ganzheitliche Sicht zum Thema solare Klimatisierung/Kühlung und schließt mit einem Ausblick in deren Zukunft ab.