Solare Kühlung

Solarthermie ist vielseitig: Mit Sonnenwärme lässt sich auch kühlen. Das bietet gerade im Sommer einen großen Vorteil. Die Sonne scheint im Überfluss und Strom, welcher zum Klimatisierung genutzt werden müsste, kann durch solares Kühlen eingespart werden. Der Kostenvorteil liegt dabei auf der Hand.

Komplizierter wird es bei der Frage, wie solares Kühlen funktioniert.

Eine solare Kälteanlage besteht zunächst aus einem geschlossenen Kreislauf, indem das Verdunsten von Flüssigkeit eine große Rolle spielt. Wenn Flüssigkeit verdunstet, entsteht die sogenannte Verdunstungskälte. Diese wird in einer Anlage zur solaren Kühlung genutzt. Innerhalb der Anlage muss dazu ein Vakuum bestehen, in welchem die Flüssigkeit zum Verdunsten kommt. Die dabei entstehenden Temperaturen betragen zwischen 10°C und 20°C und werden über einen Wärmetauscher auf den Heizkreis übertragen und können dann mit Hilfe einer Umwälzpumpe zur Kühlung in einen Raum gepumpt werden.

Ist die Flüssigkeit einmal verdunstet, muss diese in einem Vorgang zurückgewonnen werden, um innerhalb des geschlossenen Systems einen Kreislauf zu generieren. 

Dafür existiert im System ein Behälter, welcher einen hygroskopischen Stoff enthält. Dieser Stoff, meist Silicia-Gel oder Zeolith, zieht Flüssigkeiten an. Der hygroskopische Prozess ist dabei entweder die Absorption, bei der die Flüssigkeit im Inneren des Stoffes eingelagert wird, oder die Adsorption, bei welcher Flüssigkeit an der Oberfläche angelagert wird. Der Dampf, welcher bei der Kälteerzeugung entsteht, wird innerhalb des Behälters von dem Stoff aufgenommen, welcher die Flüssigkeit aus der Luft saugt. Um den Stoff dann zu trocknen, wird die Solarwärme benötigt.

Die Sonnenkollektoren erzeugen die Wärme, welche nötig ist, um den durch den Verdunstungsprozess nassen Stoff wieder zu trocknen. Dieser kann dann in einem erneuten Verdunstungsprozess den Dampf wieder aufnehmen. Die Flüssigkeit wird durch die Hitze zu Wasserdampf und zur Abkühlung mit Hilfe eines Luftkühlers im Freien geleitet. Dort kondensiert das Wasser und kann nun zurück in den Verdampfer geführt werden. Damit schließt sich der Kreislauf der Flüssigkeit, mit deren Hilfe Kälte erzeugt werden kann.