Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung und solare Klimatisierung (German)

Nach der Vorstellung der Komponenten und nach Hinweisen zur Auslegung werden der Aufbau und die Messdaten von drei ausgeführten Anlagen beschrieben. Die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung ist kostenseitig ungefähr gleichwertig mit Kompressionskältemaschinen. Es gibt jedoch einen großen Schwankungsbereich in Abhängigkeit von konkreten Tarifen und Einsatzsituationen, und es ist nicht immer - im Falle der solaren Kälteerzeugung fast nie - mit einer kompletten Lastabdeckung zu rechnen. Erforderlich sind backup-Systeme. Das sollte nicht durch eine Zusatzheizung mit einem Kessel, sondern um eine Zusatzkälteerzeugung mit einer Kompressionskältemaschine oder eine direktbefeuerte zweistufige Absorptionskältemaschine erfolgen. Wirtschaftlich ist die solare Klimatisierung gegenwärtig weder in Deutschland noch in dem alternativ untersuchten Mittelmeerraum. Die Adsorptionskältemaschine hat sich in den drei ausgeführten Anlagen bewährt. Allerdings wurden Nennleistung und Nenn-Kälteverhältnis nicht erreicht. Auch erwies sich das Teillastverhalten als verbesserungsbedürftig. Die in einer Anlage als back-up-System eingesetzte Kompressionskältemaschine erreichte zwar die Nennleistung, jedoch bei weitem nicht die Nenn-Leistungszahl. Das Teillastverhalten war ebenfalls schlecht. Die in einer Anlage zur Wärmeversorgung eingesetzte Brennstoffzelle des Phosphorsäure-Typs erwies sich als gut kombinierbar mit der Adsorptionskältemaschine. Die Kopplung verschiedener Wärmequellen und -senken über einen Schichtenspeicher hat sich bewährt. Unter den Messobjekten war nur eines mit einer Vollklimaanlage. Der Kältebedarf korrelierte gut und annähernd linear mit der Außenluftenthalpie. Beginnend ab einer Enthalpie von 30 kJ/kg wurde Kälte benötigt. Die Vollbenutzungsstundenzahl lag bei 1000 h/a. Es wurde nicht nur tagsüber, sondern auch nachts Kälte benötigt. Sowohl DEC-Anlagen (desiccant and evaporative cooling) als auch Sorptionskältemaschinen haben ihre Existenzberechtigung. DEC-Anlagen sollte man einsetzen, wenn der Schwerpunkt bei der Entfeuchtung liegt, Sorptionskältemaschinen wenn der Schwerpunkt bei der Abfuhr von Wärmelasten liegt. Sehr günstig ist dabei eine Kombination beider Technologien.