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Welche Möglichkeiten der Nutzung von Solarwärme für die Kühlung von Häusern gibt es?

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Eingestellt 4, Sep 2011 in Solare Wärme, Heizen von Anonym

Welche Vorteile / Nachteile haben bestimmte Techniken? Wie sieht es mit dem Kosten-/Nutzenaspekt aus?

   
Kommentiert 19, Aug 2015 von Nicole Münzinger (686 Punkte)
Bei diesem heißen Sommer ist mir gerade diese Frage ins Auge gefallen, die hier seid 2011 unbeantwortet steht. Ist doch wirklich interessant und es wäre schön, wenn einer der Experten sich dazu äußern könnte.
Kommentiert 20, Aug 2015 von Martin Werner (2,069 Punkte)
Es hat wohl einen Grund, dass da keiner antwortet. Also mir fällt beim besten Willen nichts ein, was irgendwie Sinn macht. Aber vielleicht jabe ich ja nicht genug Phantasie.

1 Antwort

+2 Punkte
Beantwortet 20, Aug 2015 von Axel Horn (448 Punkte)
Bearbeitet 21, Aug 2015 von Axel Horn

Solarwärme für Kühlung zu nutzen, ist theoretisch eine gute Idee: schließlich wird es im Sommer genau dann sehr heiß, wenn viel Sonne scheint. Es gibt Wärmepumpen, die durch Wärme aus einem hohen Temperaturniveau beim Abkühlen auf ein niedrigeres Temperaturniveau andere Wärme mitziehen, also Kälte erzeugen.

Man nutzt diesen Effekt z. B. in Gasheizgeräten, die als Adsorptionswärmepumpen auf einen Wirkungsgrad von über 150% kommen. Das lässt Gasbrennwertkessel ziemlich alt aussehen. Die Anwendung im Wärmeerzeuger hat drei Vorteile:

1.: Durch die Verbrennung von Gas entstehen viel höhere Temperaturen und damit ein höherer Exergieanteil. Exergie ist der Teil der Wärmeenergie, der Arbeit verrichten kann, z. B. in einer Dampfmaschine mechanische Energie liefern, oder eben in einer Adsorptionswärmepumpe Wärme aus dem zu kühlenden Medium ziehen. Je größer die Temperaturdifferenz, desto höher ist der Exergieanteil. (Weiteres findet sich im Internet mit dem Stichwort "Carnot-Zahl".)

2. Beim Einsatz als Wärmepumpe kann auch die Abwärme (Anergie-Anteil und Wärme aus dem abgekühlten Medium) genutzt werden.

3. Wärme wird während der gesamten Heizperiode, und nicht nur während einiger Hochsommertage benötigt.

Wenn aber überschüssige Solarwärme nur während einiger Hochsommertage zur Verfügung steht, und das auch nur auf relativ bescheidenem Temperaturniveau (im Vergleich zur Flamme eines Gaskessels), und wenn für eine Kilowattstunde zur Kühlung abgeführter Wärme ein Vielfaches an Kilowattstunden der Antriebsseite über einen Rückkühler abgegeben werden muss, dann müsste die Maschine schon sehr billig zu bekommen sein, um wirtschaftlich einigermaßen sinnvoll zu sein.

Bei Einfamilienhäusern wird solares Kühlen also voraussichtlich eher aus Überschussstrom von PV-Anlagen gespeist werden. Für die Kühlung von Hotels in südlichen Ländern kann der Einsatz einer großen Adsorptionswärmepumpe zusammen mit Vakuumröhrenkollektoren dagegen durchaus sinnvoll sein. Und wer weiß - vielleicht schafft ja die massenhafte Fertigung von Gaswärmepumpen eine solche Kostenreduzierung und technische Weiterentwicklung, dass man in nochmal vier Jahre über solarthermisches Kühlen ganz anders nachdenken muss.

Kommentiert 21, Aug 2015 von Martin Werner (2,069 Punkte)
Danke, wieder was gelernt. Der gute Carnot ist mir ja theoretisch klar, aber, dass es sich lohnen könnte mit 90°C heißem Wasser aus der Solarthermie zu kühlen, das ist mir doch ein bisschen utopisch. But, you never know ...
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