Sorptionsregenerator - Hauptbaustein des SGK-Klimasystems (Deutsch)

Im Hinblick auf die Verringerung des Energieverbrauchs der klassischen Klimatisierung wird eine Trennung des thermodynamischen Prozesses der Luftaufbereitung in die Verfahrensschritte Kühlung und Entfeuchtung vorgeschlagen. Der Sorptionsregenerator ist die wichtigste Komponente eines solchen Klimasystems, das auch SGK-Klimasystem (SKG, sorptionsgestützte Klimatisierung) genannt wird. Prinzipiell können mit einem Sorptionsregenerator zwei verschiedene Betriebsweisen realisiert werden, nämlich (1) Luftentfeuchtung im Sommer und (2) Enthalperückgewinnung im Winter. Ausgehend von der grundsätzlichen Verschaltung der SGK-Klimatisierung werden die Vorteile wie folgt aufgelistet: (1) Verwendung von Abwärme, im Sommer von ungenutzter Fernwärme oder Solarenergie, (2) Klimatisieren ohne Kältetechnik und damit Verringerung der Kälteleistung, (3) Verzicht auf einen Kühlturm, (4) Verringerung der elektrischen Anschlußleistung, (5) Einsparung an Befeuchterleistung im Winter durch Feuchterückgewinnung und (6) höhere Wärmerückgewinnung im Winter. Der Sorptionsregenerator hat im Sommer die Aufgabe, die Außenluft soweit zu entfeuchten, daß durch die nachgeschalteten Komponenten in Form der indirekten und direkten Verdunstungskühlung eine ausreichend große Temperaturabsenkung der Zuluft erreicht werden kann. Bei guter Anlagenauslegung sind etwa 19 Grad C bis 20 Grad C als Zulufttemperatur erreichbar (mit Oberflächenkühler auch niedriger). Entscheidend für die energetische Effizienz des Verfahrens ist die minimal notwendige Regenerationstemperatur, die für eine kontinuierliche Luftentfeuchtung notwendig ist. Für einen Sorptionsregenerator auf Zellulosebasis mit Lithiumchlorid werden vom Institut für Luft- und Kältetechnik Dresden Messergebnisse und Simulationsrechnungen vorgestellt. Die Meß- und Simulationsergebnisse stimmen in weiten Bereichen sehr gut überein, so daß mit dem Programm KINET weitere Optimierungsrechnungen durchgeführt werden können. Neben der Abhängigkeit des Enthalpieübertragungsgrades von der Drehzahl bzw. Anströmgeschwindigkeit ist vor allem auch der Einfluß der Neigung der Mischgeraden der Eintrittszustände im h,x-Diagramm von Interesse. Messungen in Abhängigkeit der Lage der Eintrittszustände ergaben einen Enthalpieübertragungsgrad in der Größenordnung von 80 % bei einer Anströmgeschwindigkeit von 2,5 m/s.