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 lässt sich auch die globale Sonneneinstrahlung durch Umwandlung in Elektrizität beziehungsweise Wärme als Antriebsenergie für Kälteprozesse nutzen. Dieses Buch behandelt die Potentiale und Technologien zu diesem Zweck. Der thermische Antrieb von Scorptionsanlagen 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 Förderung ihre Abnehmer. Bei Geräten kleiner Leistungsklassen besteht jedoch weiterhin großer Forschungsbedarf. Das Buch stellt dar, was die generellen Rahmenbedingungen für solare Klimatisierung sind, welche Potentiale und Technologien für die weltweite Marktentwicklung der Systeme existieren und wie ihre Zukunft aussieht.

Textprobe: Kapitel, Kurzfassung: 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 lässt 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 Primärenergie 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 Förderung Ihre Abnehmer. Bei Geräten kleiner Leistungsklassen besteht weiterhin großer Forschungsbedarf. Je nach Standort sind durch geografische Gegebenheiten natürliche Grenzen des Sonnenangebots vorhanden. Je höher der jährliche solare Deckungsgrad am jeweiligen Standort ist, desto kleiner fällt 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. 1., Warum klimatisieren - warum mit Wärme?: Der Absatz von konventionellen Klimageräten nimmt weltweit stetig zu und mit ihm der Stromverbrauch. Steigende Komfortansprüche, ein sich global veränderndes Klima, ein starkes Wirtschaftswachstum insbesondere in den Schwellenländern Asiens, vermehrter Glaseinsatz im Bau moderner Gebäude sowie die rasche Zunahme der Weltbevölkerung sind nur einige Gründe. In mehreren Staaten, wie z.B. Italien oder Kalifornien, führte der ansteigende Stromverbrauch bereits mehrfach zu Überlastungen und letztlich zum Zusammenbruch der Stromnetze. In den Schwellenländern Asiens, mit hohen Durchschnittstemperaturen und Luft-feuchte versucht man mit dem Ausbau der Stromnetze dem Wirtschaftswachstum schritt zu halten. 1.1., Anforderungen an die Raumluft: In der GebäudepIanung, insbesondere für Produktionshallen in der Industrie, Büro- und Geschäftsgebäude sowie öffentlichen Einrichtungen, nimmt die Klimatechnik einen wichtigen Stellenwert ein. Klimatechnik beeinflusst die Energieeffizienz und die Betriebskosten eines Gebäudes. Moderne Klimatisierungstechnik bietet auf die jeweiligen Anforderungen genau abgestimmte Lösungen. Technische Einrichtungen und von Menschen genutzte Räume stellen unterschiedliche Ansprüche an das Raumklima. Für diese differierenden Anforderungen wurden jeweils spezielle Geräte entwickelt: Präzisionsklimageräte für Technikapplikationen und Komfortklimageräte für die Humanklimatisierung. Komfortklimageräte regeln die Temperatur und Luftfeuchte innerhalb eines als angenehm empfundenen Rahmen. Sie finden ihren Einsatz vor allem in Büros und anderen von Menschen genutzten Räumen. Ob wir das Klima in einem Raum als behaglich empfinden hängt von zwei Größen ab - der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit. Abhängig von diesem Wertepaar lässt sich also ein Bereich definieren, innerhalb dessen der Luftzustand von der Mehrheit der Menschen als behaglich empfunden wird. 1.2., Innere und äußere Wärmelasten: Die wesentliche Aufgabe der Klimatisierungstechnik ist die Einhaltung der Raumtemperatur und Raumluftfeuchte von Räumen und Gebäuden. Die dabei auftretende Kühllast ist eine aus dem Raum konvektiv abzuführende Wärmelast, die notwendig ist, um einen gewünschten Raumluftzustand zu erreichen oder einzuhalten. Der Hauptanteil der Kühllast kommt üblicherweise aus der solaren Einstrahlung, sowie der Wärmeeinleitung über die Hüllfläche des betrachteten Raums aufgrund hoher Außentemperaturen. Zusätzlich sind speziell aus Büros und gewerblichen Räumen hohe interne Lasten durch PCs, Leuchten, Kopierer usw. abzuführen.

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