Kühlen
Kühlen mit Sonnenenergie
Wussten Sie, dass Sie die Wärme der Sonne für Kühlprozesse nutzen können? Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) nimmt der Energiebedarf für die Raumkühlung ständig zu. Jüngsten Studien zufolge hat er sich seit 1990 sogar verdreifacht. Außerdem erwartet die IEA, dass sich der weltweite Kühlbedarf bis 2040 verdoppeln wird.
Absorptionskältemaschinen und Wärmepumpentechnologien sind heute bewährte und effiziente Kühllösungen. Wir von Industrial Solar bieten optimierte Kühllösungen, darunter Absorptionskältemaschinen, Wärmepumpen und thermische Speicher, um die Energiekosten zu senken.
Wie funktionieren Absorptionskältemaschinen?
Absorptionskältemaschinen sind thermische Maschinen, die aus 4 Hauptkomponenten bestehen: Verdampfer, Absorber, Generator und Verflüssiger. In jeder Stufe wechselt das Kältemittel die Phase und wird zur nächsten Stufe geleitet. Die zur Regeneration des Kältemittels im Generator benötigte Wärme kann durch Fresnel-Sonnenkollektoren oder eine andere solarthermische Technologie erzeugt werden. Der Verdampfer dient der Kälteerzeugung, wobei das unter niedrigem Druck stehende Kältemittel die zu kühlende Wärme aus der Umgebung aufnimmt. Das Prinzip ähnelt dem eines herkömmlichen Kühlsystems, jedoch wird anstelle eines Kompressors eine Wärmequelle auf der Generator-/Absorberseite zum Antrieb des Kältekreislaufs verwendet.
In herkömmlichen Systemen wird Erdgas oder Kohle verbrannt, um den thermischen Prozess anzutreiben. Ein solares Kühlsystem ist jedoch so konzipiert, dass es die von solarthermischen Kollektoren erzeugte Wärme nutzt. Je nach erforderlichen Temperaturen sind die gebräuchlichsten Methoden ein Kühlkreislauf mit einer Wasser/Lithiumbromid-Lösung (H2O/Li-Br), der Temperaturen nahe 0 ºC erreichen kann, und ein Kühlkreislauf mit einer Ammoniak/Wasser-Lösung (NH3 /H2O), der Temperaturen unter 0 ºC erzeugen kann.
Die Kombination von Dampf- und Kühlungsbedarf kann für solare Kühlungsanwendungen ein attraktives Geschäftsmodell darstellen. In den meisten Fällen wird die LiBr- H20-Lösung bevorzugt, da sie eine höhere Leistungszahl aufweist und niedrigere Generatortemperaturen erfordert. In Kombination mit Lösungen für erneuerbare Energien können Absorptionskältemaschinen bei Verwendung von Ammoniak-Wasser-Kreisläufen, die von unseren Fresnel-Kollektoren betrieben werden, erneuerbare Kälte bis zu -20 °C erzeugen.
Emissionesfreies Kühlen mit Wärmepumpen
Wärmepumpen funktionieren wie eine Zwei-Wege-Klimaanlage: Sie verwenden Strom und ein Kältemittel, um Wärme von einem Raum in einen anderen zu übertragen. Während einer Wärmequelle Wärmeenergie entzogen wird, wird die Temperatur der Quelle gesenkt. Wird zum Beispiel ein Raum als Quelle genutzt, wird Wärmeenergie entzogen und der Raum gekühlt. Eine Wärmepumpe arbeitet nach diesem Prinzip im Kühlbetrieb.
Wärmepumpen können in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt werden und liefern mehr als das Dreifache der Menge an Wärmeenergie, die sie verbrauchen, und die beispielsweise aus Photovoltaikanlagen stammen kann. Außerdem reichen ihre Kühlkapazitäten von einigen hundert kW bis zu mehreren MW. Wärmepumpen sind hocheffizient und werden, unter Einsatz auf breiter Basis, voraussichtlich einen erheblichen Einfluss auf die Kohlenstoffemissionen von Industrie und Gebäuden haben. Anstatt fossile Brennstoffe zur Wärmeerzeugung zu verwenden, kann eine erneuerbare Energiequelle genutzt werden, um die auf der Kühlseite gewonnene Wärmeenergie zu übertragen und aufzuwerten. In industriellen Anwendungen können Wärmepumpen in großem Umfang eingesetzt werden, um Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern.
Welche Branchen und Anwendungen benötigen Kühllösungen?
Es wird davon ausgegangen, dass in Zukunft immer mehr Vorschriften die Nutzung erneuerbarer Energiequellen zum Heizen und Kühlen von Gebäuden und Prozessen vorschreiben werden, was den Einsatz effizienter Kühlsysteme unabdingbar macht. So haben Absorptionskältemaschinen für die Klimatisierung von großen Gebäuden in Ländern wie Japan und den USA bereits einen bedeutenden Marktanteil.
Industrielle Kühllösungen haben sich in den letzten Jahren noch stärker durchgesetzt. Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise die Pharmaindustrie skalierbare und einfach zu integrierende Lösungen benötigt, um Impfstoffe und andere Medikamente auf einer bestimmten Temperatur zu halten.
Die Kühlung von Lagerräumen ist für viele Hersteller notwendig, um hitzeempfindliche Waren zu schützen. Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, insbesondere Brauereien und Weinkellereien, kann ebenfalls erheblich von solarer Kühlung und Wärmepumpen profitieren, da hier der Bedarf an kühleren Temperaturen relativ konstant ist. Darüber hinaus kann die Nutzung von Synergien zwischen industriellen Heiz- und Kühlsystemen einen Rahmen für das Erreichen der Dekarbonisierungsziele bieten.
Unser Leistungsangebot
Wir bringen deutsches Ingenieurwissen und unser Engagement für die Dekarbonisierung der Industrie zusammen, um für Sie die bestmöglichen maßgeschneiderten und optimierten Lösungen zu finden. Sie erhalten die folgenden Dienstleistungen und mehr!
- Systementwicklung und Design
- Schlüsselfertige Projektlösungen
- Beschaffung und Lieferantenauswahl
- Betrieb und Wartung
Die Vorteile
Solare Kühllösungen bieten erhebliche Vorteile für alle Branchen, von Weingütern bis hin zu großen Industriebetrieben. Die Kühllösungen von Industrial Solar helfen Ihnen, Kosten und Emissionen in Kombination mit Solarenergietechnologien und Wärmelösungen zu reduzieren. Wir helfen Ihnen, Ihr Unternehmen zu dekarbonisieren und durch effiziente und optimierte Lösungen energieunabhängiger zu werden.
