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HFT Stuttgart, Band 89 (2008) – Fünftes Symposium „Solares Kühlen in der Praxis“
Entwicklungen und Projekte mit
Ammoniak-Wasser-Kältemaschinen kleiner Leistung
Dr. Uli Jakob, Katrin Spiegel
SolarNext AG, Nordstrasse 10, 83253 Rimsting
Tel.: +49 (0) 8051 6888-400, [email protected], www.solarnext.de
Abstract
The paper presents the development, experimental investigation and simulation of
the thermally driven single-effect ammonia/water absorption chiller for airconditioning and refrigeration systems for residential, commercial and industrial
applications. The novel chillii® PSC10 has a cooling capacity of 10 kW and compact
design. The peculiarities of the chiller are the special design of the membrane pump
for the solution circulation, the mechanical solution controller and the vertical fallingfilm tubular absorber and evaporator, respectively. The experimental investigations at
the two test stands of SolarNext and Pink showed that the chiller reaches evaporator
outlet temperatures from 15°C down to -5°C at heating temperatures from 65°C to
115°C. The investigated recooling temperatures are between 24°C and 40°C.
Several chillii® PSC10 were installed since 2006 at different places in Europe and
Canada as a part of a chillii® Solar Cooling System. A TRNSYS simulation of a solar
cooling system with a model of the chillii® PSC10 was carried out to analyse the
performance behaviour of such system. For Munich, Lisbon and Madrid the results
showed that the system design is sufficient for different climatic conditions, but the
selection of the solar collector type (flat plate or vacuum tube collectors) and the
recooler (dry cooler or wet cooling tower) is very important.
1. Einleitung
Steigender Komfortbedarf und fortschreitender Klimawandel werden in den
kommenden Jahren die Zahl der klimatisierten Gebäude voraussichtlich stark
ansteigen lassen. Thermische Kühlung mit Solarthermie, BHKW-Abwärme, Fern-/
Nahwärme oder Biomasse kann daher zu einer deutlichen Reduktion des
Energieverbrauchs und der CO2 Emissionen führen. Herkömmliche elektrisch
betriebene Kompressorgeräte (Split-Geräte) zur Raumkühlung haben einen
maximalen Stromverbrauch zur Spitzenlastzeit im Sommer. Dies führt in den letzten
Jahren regelmäßig zur Überlastung von Stromnetzen, auch in Europa. Die derzeit
eingesetzten
Kältemittel
in
den
Split-Geräten
haben
zwar
kein
Ozongefährdungspotenzial mehr, aber besitzen aufgrund von Leckagen des
Kältemittels im Bereich von 5 bis 15 % pro Jahr ein deutliches Global Warming
Potential (GWP). Die solare Kühlung hingegen bietet eine nachhaltige, aktive
Klimatisierungsmöglichkeit. Eine ganzjährige Energienutzung der erneuerbaren
Energiequellen zur Warmwasserbereitung, Heizungsunterstützung und solaren
Kühlung ist dabei aber unabdingbar.
167
16
68
HFT Stu
uttgart, Band 89 (2008)) – Fünftes Symposium
S
m „Solares Kühlen in de
er Praxis“
Um hie
er ein Lössung zu bieten
b
und
d dem wa
achsenden Interesse
e nach the
ermisch
betriebenen Kälte
esystemen
n gerecht zu
z werden wurde
w
eine
e Absorptio
onskältema
aschine
ak als umw
weltfreundliches Kältemittel
kleiner Leistung entwickelt, welche Ammonia
ndet. Diese
e Kältemasschine wird
d seit Ende
e 2006 exklusiv als cchillii® PSC
C durch
verwen
SolarNext weltw
weit vertrie
eben. Derrzeit befin
nden sich in Europ
pa noch weitere
Ammon
niak/ Wassser Absorp
ptionskälte
emaschinen im klein
nen Leistun
ngsbereich
h in der
Entwickklung, welcche auch für
f die Anw
wendung der solaren Kühlung kkonzipiert werden.
w
Dies siind z.B. eine 17 kW
W luftgekühlte Maschine von Robur [1], e
ein luftgekü
ühlter 6
kW Pro
ototyp aus Portugal von
v AoSol [2], ein vo
on der TU Graz entw
wickelter Prrototype
mit 5 kW
k Kältele
eistung [3],, ein 10 kW
W Prototyp
p mit einer Membranpumpe des
d ITW
Stuttga
art [4] und
u
die Entwicklu
ung des zafh.net bzgl. e
einer DifffusionsAbsorp
ptionskältem
maschine ohne
o
mech
hanische Lösungspu
L
mpe mit 3 Kälteleistu
ung [5].
2. Enttwicklung
g chillii® PSC
e Ammonia
ak/ Wasser Absorptio
onskältema
aschine
Der chillii® PSC10 ist eine einstufige
eistung (Ab
bb. 1). Die Entwicklun
ng basiert auf den bisherigen Arbeiten
A
mit 10 kW Kältele
ma Pink au
us Österre
eich, wobei die Masch
hine nun in
n Kooperattion mit So
olarNext
der Firm
gemein
nsam weite
er entwickkelt wird. Das
D Betriebsgewicht der Mascchine ist ungefähr
350 kg und die Abmessung
gen (L x T x H) sind 0,8
0 x 0,6 x 2,2 m.
Abb. 1:
1 Ammoniak/ Wasse
er Absorptionskältem
maschine chillii® PSC10 (Quelle
e: Pink)
wei Stando
orte die je
eweiligen Temperatu
T
rtripels fürr 10 kW
In der Tabelle 1 sind für zw
nen als Wärmeque
W
elle Solare
energie,
Kälteleistung angegeben. Grundsättzlich könn
bwärme od
der Prozesswärme genutzt
Fern-/ Nahwärme, BHKW bzw. Biomasse Ab
n.
werden
Tabelle
e 1: Ausle
egungstem
mperaturen des chillii® PSC10 für 10 kW
W Kälteleisttung an
verschiiedenen Sttandorten
Stando
ort
M
München
M
Madrid
Kälteve
erteilungsa
art
Fan Coilss
Kühldecke
Fan Coilss
Kühlldecke
Kälteleistung
10 kW
10 kW
Kaltwasssertempe
eratur
12/6°C
18/15°C
12/6°C
18//15°C
Heizwa
assertempe
eratur
85/78°C
75/68°C
97/90°C
85//78°C
Kühlwa
assertempe
eratur
24/29°C
24/29°C
29/35°C
29//35°C
(Nasskkühlturm)
HFT Stutttgart, Band
d 89 (2008) – Fünftes Symposium
S
„Solares Kü
ühlen in derr Praxis“
2.1 Neu
uartige Me
embranlös
sungspum
mpe
mmliche Standard Lösungsspumpen können in Amm
moniak/ Wasser
Herköm
Absorp
ptionskältem
maschinen
n kleiner Leistung
L
nicht
n
verwe
endet werrden, da sie
s eine
niedrige
e Leistung
gsfähigkeit und die Dichtungen
D
n keine ho
ohen Lebe
ensdauern haben.
Komme
erziell erh
hältliche Membranp
M
umpen errfüllen zw
war die a
an sie ge
estellten
Anforde
erungen, aber diesse sind groß, schw
wer und Kosten
K
30
0 bis 40%
% einer
komple
etten Absorrptionskältemaschine
e.
Daher wurde eine eigene Membranlö
ösungspum
mpe entwicckelt, welcche erfolgrreich im
G
der Membranlösung
gspumpe, welche
Einsatzz ist. Abb. 2 zeigt die letzte Generation
eine Komponent
K
te des chillii® PSC
C10 ist. Die
D
Pump
pe selbst wird übe
er zwei
Treibrie
emen mitte
els eines 0,55
0
kW Assynchronm
motor angettrieben (Le
eistungsaufnahme
ungefähr 0,25 kW
W). Der Anssaugdruckk und der Auslassdruc
A
ck sind 2 b
bzw. 20 ba
ar.
Abb. 2: Neua
artige Mem
mbranlösun
ngspumpe (Quelle: Pink)
2.2 Rie
eselfilm Ab
bsorber und Verdam
mpfer
nen komp
pakten Abssorber mit hohen MassenM
u
und
Wärm
meübertragung zu
Um ein
®
realisie
eren wurde
e die chillii PSC10
0 Absorpttionskältem
maschine mit einem
m selbst
entwickkelten Rie
eselfilmabssorber geb
baut. Ein neuartigess Verteilsyystem spe
eist die
Innense
eite der Wärmetaus
W
scherröhrcchen mit einer
e
besttimmten M
Menge von
n armer
Lösung
g und regelt die Gescchwindigke
eit und die Filmdicke des Riese
elfilms. Derr Vorteil
der Rie
eselfilmtecchnologie wurde
w
ebe
enso im Ve
erdampfer angewendet. Der vertikale
v
Rohrbü
ündelverda
ampfer wirrd von obe
en mittels eines we
eiteren eig
gens entwickelten
Verteilssystem mit
m flüssigem Amm
moniak beaufschlagtt, um ein
ne gleichmäßige
Verteilu
ung des Kältemittels
K
s zu erziele
en. Der Ve
erdampfer arbeite so
omit als tro
ockener
Verdam
mpfer. Die
ese Tatsacche erlaub
bt einen einfach Umgang
U
m
mit im Kältemittel
Ammon
niak beim austreiben
a
n verbliebenen Wasse
er.
1
169
17
70
HFT Stu
uttgart, Band 89 (2008)) – Fünftes Symposium
S
m „Solares Kühlen in de
er Praxis“
3. Rea
alisierte Solar/ Th
hermisch
he Kühlu
ungsprojjekte
eiden Jahre
en 2006 un
nd 2007, wurden
w
inssgesamt 6 Projekte mit
m dem
In den letzten be
ealisiert. Die
D Tabelle
e 2 zeigt die Stand
dorte sow
wie die ins
stallierte
chillii® PSC10 re
d die verwe
endete Ene
ergiequelle
en.
Kälteleistung und
rojekte
Tabelle
e 2: Realissierte chillii® PSC10 Kühlungsp
K
Installatio
on /
KälteStando
ort
Inbetrie
ebsatzzweck
k
Eins
leistun
ng
nahme
e
BachlerAustria,
2006 / 20
007
Bürrokühlung
10 kW
W
Gröbming
CUTEC
C,
2007 / 20
008
Rau
umkühlung
g
10 kW
W
Clausth
hal
Raiffeissenbank
2007 / 20
008
Bürrokühlung 2x 10 kW
k
Miesba
ach
Eco Grroup
2007 / 20
008
Bürrokühlung
10 kW
W
Malta
Altersheim
2007 / 20
008
Rau
umkühlung
g
10 kW
W
Malta
LTE Qu
uebeck
2007 / 20
008
Rau
umkühlung
g
10 kW
W
A
Antriebsqu
uelle
40 m
m² Flachkollektoren
sse
+ Biomas
BHKW
100 m
m² Flachkollektoren
+G
Gas-Heizk
kessel
34 m
m² Flachkollektoren
34 m
m² Flachkollektoren
Ö
Öl-Heizkes
ssel
((Laborbetrieb)
3.1 Tra
ainingcentter und Bü
ürogebäud
de BachlerAustria
as neue Trainingsce
T
enter und Bürogebä
äude der Bachler A
Austria Gm
mbH in
Für da
Gröbming, Österrreich wurd
de zwische
en Winter 2006 und Frühjahr 2007 eine
e Solare
m einem Biomasse Back-up in
nstalliert (A
Abb.3).
Kühlungsanlage mit
Abb. 3: Solare Kühlungsanlag
ge beim Tra
ainingcenter und Bürrogebäude
e
B
BachlerAus
stria in Grö
öbming (Quelle: Bach
hlerAustria
a)
b. 4) besteht aus eine
er Absorptionskältem
maschine d
dem chillii® PSC10
Das Syystem (Abb
für 9 kW Kältelast und zur
z
Rückkkühlung wird ein 26
6 kW Nassskühlturm
m sowie
mbad verw
wendet. Der Nassskühlturm wird fü
ür den
zusätzlich ein Schwimm
uropäische
en Einsatzzbereich mit
m sehr niedrigen
n
emperaturren von
Rückkühlte
Mitteleu
24/29°C
C betriebe
en. Die benötigte Solarwärm
S
on 40 m² Flachkollektoren
e wird vo
gelieferrt, die sich
h nicht wie
e üblich au
uf dem Da
ach sonderrn an der Fassade und
u
auf
dem Boden
B
vorr dem Ge
ebäude be
efinden (A
Abb. 3) un
nd in drei 1,5 m³ großen
1
171
HFT Stutttgart, Band
d 89 (2008) – Fünftes Symposium
S
„Solares Kü
ühlen in derr Praxis“
Warmw
wasserspeiicher
gespeichertt.
Die
Kälteverrteilung
wurde
Bauteilaktivierung
g mit Kaltw
wassertemp
peraturen von
v 19/16°°C realisierrt.
mittels
Abb. 4:
4 Vereinfa
achtes Hyd
drauliksche
ema der so
olaren Heizzungs- und
d Kühlungs
sanlage
bei BachlerAustria (Quelle: Steiner-Hau
ustechnik)
B
gebnisse aus
a dem Jahr 2007 zeigen,
z
da
ass der chillii® PSC10 (Abb.
Erste Betriebserg
5) sicch im Betrieb
B
m
mit
der Solaranlag
ge sehr gut bew
währt ha
at. Bei
Heizwa
assertempe
eraturen von
v
75°C wurden die
d geford
derten 9 kW Kältelleistung
erzielt. Die bishe
er niedrigsste gemesssene Heiz
zwassertemperatur zum Startten des
g bei 65°C
C. Eine dettaillierte Ve
ermessung
g der Anla
age wird zu
ukünftig
chillii® PSC10 lag
hmen des IEA SHC Task
T
38 erffolgen.
im Rah
Abb. 5: ch
hillii® PSC1
10 mit Nassskühlturm von Axima
a (Quelle: SolarNext))
17
72
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uttgart, Band 89 (2008)) – Fünftes Symposium
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m „Solares Kühlen in de
er Praxis“
4. Tes
ststände
z Vermessung derr Maschine
en zwei
Bei den Firmen SolarNext und Pinkk wurden zur
ände (Abb.. 6) aufgeb
baut, wobe
ei bei Sola
arNext das Hauptaug
genmerk auch auf
Teststä
das Te
esten von Kompone
enten für die
d System
mentwicklu
ung liegt. B
Beide Tes
ststände
sind für
f
Absorptions- oder Adso
orptionskälttemaschinen mit e
einer max
ximalen
Kälteleistung von
n 20 kW ausgelegt
a
und könne
en unter verschiede
v
enen einste
ellbaren
SC10 wurd
de seit Mittte 2007 auf
a den
Bedingungen getestet werrden. Der chillii® PS
änden ve
ermessen, dafür wurden
w
diie Eingan
ngstemperraturen un
nd die
Teststä
Massen
nströme variiert,
v
um
m die Leistungsfähig
gkeit der Maschine
M
zu erfasse
en. Der
gesamtte Teststa
and wird basierend
d auf ein
ner SPS gesteuert,, so dass
s auch
Solareinstrahlung
gsverläufe simuliert werden
w
kön
nnen.
Abb. 6:
6 Teststän
nde bei SollarNext (lin
nks) und Piink (rechts) (Quellen: SolarNex
xt/ Pink)
e Kühldeckkenanwend
dung wurde
e das in Abb.
A
7 und für Fan Coils das in
n Abb. 8
Für die
dargestellte Kenn
nlinienfeld ermittelt. Für Kaltwa
assertemp
peraturen vvon 18/15°°C bzw.
Heizw
wassereintrittstemperraturen
von
75
5°C
biss
95°C
12/6°C,
und
assereintritttstempera
aturen von 24°C bis
s 36°C erg
geben sich
h Kälteleis
stungen
Kühlwa
von ma
aximal 15 kW bei Kühldecken
K
nanwendun
ng und 13 kW beim Einsatz von
v
Fan
Coils. Die
D Tempe
eraturspreizzungen zw
wischen Eintritt und Austritt
A
sind
d konstantt 7 K im
Heizkre
eislauf und
d 5 K im Kü
ühlkreislauf.
Ab
bb. 7: Kälte
eleistung chillii® PSC10 für Küh
hldeckenan
nwendung (Quelle: Pink)
HFT Stutttgart, Band
d 89 (2008) – Fünftes Symposium
S
„Solares Kü
ühlen in derr Praxis“
®
Ab
bb. 8: Kälte
eleistung chillii
c
PSC
C10 für Fan
n Coils Anw
wendung ((Quelle: Pin
nk)
5. Sim
mulations
sgestützte Bewerrtung
ulation in der
d Simula
ationsumge
ebung TRN
NSYS werden die
Mit Hilffe einer Syystemsimu
Kälteleistungen der chillii® PSC 10
1 (10 kW
k
Kältele
eistung) ffür versch
hiedene
nationen von
v
Rückkü
ühlarten und Kollekttortypen untersucht. Um den Einfluss
E
Kombin
höhere
er Antriebsttemperaturen zu verrdeutlichen
n wird eine
e niedrige Z
Zieltemperratur für
das Ka
altwasser von 6 °C angenommen, die von der Kältemasc
K
hine in manchen
m
Betrieb
bspunkten nicht mehrr erreicht werden
w
kan
nn. Die Rü
ückkühlung
g erfolgt ein
nerseits
mit einem Trocke
enkühler und
u
andere
erseits mit einem Na
asskühler, die jeweils
s in der
e
Flacch- oder Vakuumröh
V
hrenkollekttor kombin
niert werde
en. Die
Simulation mit einem
uf 32 m² beschrän
nkt, die
gesamtte Kollekttor-Bruttofläche ist in allen Fällen au
Kollekto
oren sind im Winkel von 45° aufgestände
ert. Die Sim
mulation w
wird für den
n Monat
Juli mitt Meteonorrm Wetterd
daten (TMY
Y-2) durchg
geführt.
5.1 Sta
andortwah
hl und Wettterdaten
htet werde
en Deutsch
hland und die iberisc
che Halbinssel (Spanien und Po
ortugal).
Betrach
Die Du
urchschnittsswerte fürr den Monat Juli derr Meteonorm Wetterrdaten sind
d in der
Tabelle
e 3 für die drei
d Standorte München, Lissabon und Madrid
M
darg
gestellt.
Tabelle
e 3: Meteo
onorm Wetterdaten fü
ür Juli
Stando
ort Globa
alstrahlung Diffuss
strahlung Lufttem
mperatur
Münche
en
Lissabo
on
Madrid
22
25 W/m²
30
02 W/m²
30
05 W/m²
115
5 W/m²
97 W/m²
92 W/m²
17,8
8 °C
22,0
0 °C
26,4
4 °C
Feuchtk
kugeltemperratur
13,9 °C
16,6 °C
12,4 °C
en ist durcch geringe
e Außenluftt- und Feu
uchtkugelte
emperature
en sowie geringer
g
Münche
Globalsstrahlung charakteris
c
siert. Lissa
abon und Madrid be
esitzen höh
here Temp
peraturund Sttrahlungsw
werte wobe
ei sie in etwa die gleiche GlobalG
und Diffussttrahlung
aufweissen.
5.2 Ein
nfluss der Kollektorw
rwahl auf die
d Kältele
eistung
1
173
17
74
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m „Solares Kühlen in de
er Praxis“
Die Sim
mulationse
ergebnisse der aufsummierten abgeführte
en Wärme
eleistungen
n für die
Stando
orte Lissabon und Mü
ünchen sind in Abb. 9 vergleich
hend darge
estellt.
FK
VRK
F
FK
VRK
K
Abb. 9: Abge
eführte Wärmeleistun
ngen im Mo
onat Juli in München und Lissa
abon
(Que
elle: SolarN
Next)
Besondere bei der
Durch die geringere Globalstrahlung im Juli in München wird ins B
n Rückkühlung insge
esamt wen
niger abgeführte Wärmeleistun
ng erzeugt. Durch
nassen
die Wa
ahl des Ko
ollektortypss kann eine
e Effizienz
zsteigerung
g in Münch
hen um ca
a. 20 %
erreicht werden in
n Lissabon
n nur ca. 13
3-16 %.
5.3 Ein
nfluss der Rückkühllung auf die
d Kältele
eistung
d Simula
ationsergeb
bnisse für die Stand
dorte Lissa
abon und Madrid
Vergleicht man die
1
so istt ersichtlicch, dass in
n Madrid die Wahl des Rückkkühlsystem
ms von
(Abb. 10),
besond
derer Wichtigkeit ist.
Abgeführte Wärmeleistung
W
im Ju
uli, Lissabon
Abgeführte Wärmeleistung in kWh
K
Kältemenegen
im Ju
uli, Madrid
Abgeführte Wärme in kWh
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Trockenkühler
FK
N
Nasskühler
Troc
ckenkühler
Nassk
kühler
VRK
3
3000
2
2500
2
2000
1
1500
1
1000
500
0
hler
Trockenküh
FK
Nasskühler
Trockenkühler
Nasskühler
VRK
K
Ab
bb. 10: Abg
geführte Wärmeleistu
W
ungen im Monat
M
Juli in Lissabo
on und Mad
drid
(Que
elle: SolarN
Next)
asse Rückkkühlung statt eine
er trocken
nen Rückk
kühlung
Wird in Madrid eine na
ndet, so isst bei Flacchkollektore
en eine Effizienzsteigerung vo
on 54 % und
u
bei
verwen
Vakuum
mröhrenko
ollektoren eine
e
Effizie
enzsteigerung von 46
4 % zu erreichen. Für
F den
Stando
ort Lissabon beträgt die
d Effizien
nzsteigerun
ng bei Flacchkollektorren lediglic
ch 28 %
und be
ei Vakuum
mröhrenkollektoren 25
2 %. Wirrd von ein
ner trocken
nen Rückk
kühlung
ausgeg
gangen, so
o kann die
e Effizienz durch die
e Wahl ein
nes Vakuum
mröhrenko
ollektors
statt eines Flachkollektors um nur um
m 16 % so
owohl in Madrid
M
als auch in Liissabon
1
175
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d 89 (2008) – Fünftes Symposium
S
„Solares Kü
ühlen in derr Praxis“
gesteig
gert werden
n. Bei nassser Rückkühlung betträgt die Effizienzste
E
eigerung du
urch die
Kollekto
orwahl 10 % in Madrrid und 13 % in Lissa
abon.
5.4 Dettailbetrach
htung und
d Tempera
aturverläufe
d Temperaturverlau
ufe der Källtemaschin
ne für einen Beispielttag (20.
In Abb.. 11 sind die
Juli) vo
on München und Mad
drid aufgefführt.
Beispie
eltag im Juli, Mün
nchen
Beispieltag im Ju
uli, Madrid
200
20
00
180
18
80
160
16
60
14
40
Temperatur [°C]
Temperatur [°C]
140
120
12
20
100
10
00
80
60
8
80
6
60
40
4
40
20
2
20
0
0
0
7:00
9:00
11:00
13:00
15:00
17:00
7:00
19:00
9:00
11:00
13:00
15:00
17::00
19:00
Abb
b. 11: Temperaturverrlauf eines Bespieltag
ges; (20. Juli) Münch
hen und Ma
adrid
im Vergleicch (Quelle: SolarNextt)
ückkühlung
g werden sowohl
s
in München als auch in Madrid höhere
Mit trocckener Rü
Austreibereintrittsstemperatu
uren als mit nass
ser Rückkühlung e
erreicht, da die
a Grund der höhe
eren Rückkühltempe
eraturen nur mit geringerer
Kältemaschine auf
ng fahren kann
k
(Abb. 11).
Leistun
Beispieltag im Juli, Madrid
14
12
12
10
10
Kälteleistung
g [kW]
[
]
Kälteleistung [kW]
Beispieltag im Juli, Mü
ünchen
14
8
6
4
8
6
4
2
2
0
0
7::00
9:00
11:00
Fla
achkollektor_Nas
ss
Fla
achkollektor_Troc
cken
13:00
15:00
17:00
19:00
V-R
Röhrenkollektor_N
Nass
V-R
Röhrenkollektor_T
Trocken
7:00
9: 00
11:00
Flachkollektor_Nass
Flachkollektor_Trocken
13:00
15:00
17:00
19:00
V-Röhrenkolle
ektor_Nass
V-Röhrenkolle
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HFT Stuttgart, Band 89 (2008) – Fünftes Symposium „Solares Kühlen in der Praxis“
stark erhöht. Bei einer nassen Rückkühlung in Madrid wird weiterhin eine
Kälteleistung im Mittel von 9 kW erreicht und die Kollektortemperatur bleibt unter
100°C. In München ist sowohl die nasse als auch die trockene Rückkühlung möglich,
jedoch reduziert sich mit trockener Rückkühlung die Kälteleistung von 8 kW
(Vormittags) auf ca. 4 kW (Nachmittags). Die Kälteleistung von 10 kW kann daher für
diesen warmen Sommertag in München nur mit nasser Rückkühlung erreicht
werden.
6. Zusammenfassung
Eine 10 kW Ammoniak/ Wasser Absorptionskältemaschine, der chillii® PSC10, wurde
entwickelt, welche für solare Kühlungssysteme verwendet werden kann. Die
bisherigen Betriebserfahrungen auf den Testständen und in den einzelnen Projekten
zeigen sehr zufrieden stellende Ergebnisse. Die Maschine wurde auch schon mit
Verdampfertemperaturen bis -5°C getestet, wobei die Antriebtemperaturen dann
über 95°C liegen, um noch eine vernünftige Kälteleistung zu erzielen. Die bisher
niedrigste ermittelte Heizwassertemperatur lag im Betrieb bei 65°C für
Kaltwassertemperaturen von 18/15°C.
Die Systemsimulation mit TRNSYS hat gezeigt, dass die Auswahl des Kollektortyps
und des Rückkühlsystems die Leistungsfähigkeit des chillii® Solar Cooling Systems
sehr stark beeinflussen. In Madrid kann von der Variante trockene Rückkühlung mit
Flachkollektoren
auf
die
Variante
mit
nasser
Rückkühlung
und
Vakuumröhrenkollektoren eine Effizienzsteigerung bis zu 70 % erreicht werden.
Vakuumröhrenkollektoren verbessern die Effizienz der Kältemaschine, jedoch sollte
bei sehr hohen Außenlufttemperaturen und geringen Feuchtkugeltemperaturen auf
die richtige Wahl des Rückkühlsystems besonders geachtet werde.
7. Literatur
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