Solar thermische Kühlung

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1 Solar thermische Kühlung Dipl.-Ing Dietrich Schneider Zentrum für angewandte Forschung an Fachhochschulen- zafh.net Hochschule für Technik Stuttgart Folie 1 1

2 Zur Verfügung stehende Technologien Adsorption Absorption Folie 2 2

3 Kälteseitige Temperaturen Desiccant cooling Geschlossene Adsorption Absorption H 2 O - LiBr Absorption NH 3 - H 2 O C C C C Fa. Albring Fa. York Fa. GRASSO*KAB Folie 3 3

4 Beheizungstemperaturen Desiccant cooling Geschlossene Adsorption Absorption H 2 O - LiBr Absorption NH 3 - H 2 O C C C C Fa. Albring Fa. York Fa. GRASSO*KAB Folie 4 4

5 Rückkühltemperaturen Desiccant cooling Geschlossene Adsorption Absorption H 2 O - LiBr Absorption NH 3 - H 2 O Keine Rückkühlung C C C Fa. Albring Fa. York Fa. GRASSO*KAB Folie 5 5

6 Coefficient of Performance (COP) Erzeugte Kälte / Heizwärme Desiccant cooling Geschlossene Adsorption Absorption H 2 O - LiBr Absorption NH 3 - H 2 O Fa. Albring Fa. York Fa. GRASSO*KAB Folie 6 6

7 Kompressionskältemaschinen 1-2 Dampfkompression (W in) 2-3 Kondensation (Heat Out) 3-4 Expansion (Druckabfall) 4-1 Verdampfung und Wärmeentzug (elektr.) Folie 7 7

8 Absorptions Kältemaschinen (thermisch) Gleicher Zyklus wie KKM An Stelle von mechanischer Arbeit wird Wärme zur Kompression genutzt Geringe mechanische Arbeit erforderlich (z.b. Lösungsmittelpumpe) CUT! Yunus A. Çengel, Michael A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw-Hill Works like the compressor in CCM Folie 8 8

9 Klimatische Voraussetzungen als Standortfaktor der Solar(kühl)branche: Durchschnittliche jährliche Globalstrahlung Thailand m2/tag Folie 9 9

10 Quelle: S. Janjaia,, J. Laksanaboonsonga,, M. Nunezc, A. Thongsathityab, Solar Energy, Volume 78, P Folie 10 10

11 Chiang Rai Nordthailand Khon Kaen Zentralthailand Relative Luftfeuchte Thailand min max in % Folie 11 11

12 Temperaturen, Kanchanaburi, Zentral-Thailand Folie 12 12

13 Rückkühlverfahren trockene Rückkühlung Verdunstungsrückkühlung Folie 13 13

14 Cooling market development Europe Central air conditioner 75%, RAC 25% of total electricity consumption Folie 14 Dipl. Ing. Dietrich Schneider 14

15 Installed capacity world wide Folie 15 Dipl. Ing. Dietrich Schneider 15

16 Zusammenfassung Bei der Umsetzung/Planung von solaren Kühlprojekten zu beachten: Technische Gesichtspunkte: Thermische Anlagen reagieren negativer (COP ) als Kompressionsanlagen auf hohe Rückkühltemperaturen Energieangebot (Strahlung) / Energiebedarf (Klimatisierungs-,Kältebedarf) für jeden Standort /Einsatzzweck in Thailand detailliert betrachten Rückkühlung unter thailändischen klimatischen Bedingungen schwieriger Back up erforderlich, wenn ja wie? Hohe Laufzeiten anstreben (eventuell Grundlastauslegung thermisch mit Spitzenlastdeckung (und Not-Backup) durch Kompressor Folie 16 16

17 Markt: Weltweit wachsend Wird von etablierter Kompressionstechnologie dominiert (Großkonzerne, etablierter Vertrieb, Wartung, Installation, Investitionskosten) Bisher konnte thermische Kälteerzeugung nicht von der Marktentwicklung profitieren (warum?) Im ersten Schritt Nischen mit für solarer Kältetechnik optimalen Bedingungen besetzen Schnelles Payback anstreben (über Förderung, Anlagenplanung usw.) Folie 17 17

18 Generell (basierend auf eigenen Erfahrungen mit Projekten in Thailand) Gute Kooperationspartner mit Erfahrung in Zusammenarbeit mit Europäern (wenn möglich Deutschen) wählen Fähigkeit sich auf kulturelle Besonderheiten Thailands einzulassen Möglichst geringer Montageaufwand vor Ort (Vorgefertigte Module/Regelung) Intensive Schulung von Betreibern und Wartungs- bzw. Montagepersonal und/ oder Betreuung von eigenen Mitarbeitern Design nach thailändischen Vorgaben Testbedarf vor Ort möglichst gering halten (nur etablierte Technik, möglichst unter thailändischen Bedingungen geplant und wenn möglich getestet) Echte Zusammenarbeit anstreben (gleichwertige Partnerschaft) Spaß bei der Arbeit!!! Zeitpuffer einplanen Folie 18 18