Kältetechnik

Solarunterstützte Heizungs- und Lüftungssysteme unter Einsatz einer Prototyp-Adsorptions-Kälteanlage im Neubau eines Bürogebäudes

Ziel des Projektes des „Ingenieurbüro Hans-Jürgen Niemeyer“ ist die Erprobung eines neuen Verfahrens zur Kühlung von Gebäuden mittels einer Adsorptionskältemaschine. Die notwendige Wärme für den Betrieb der Kältemaschine wird durch Solarkollektoren in Vakuum-Röhrenbauweise geliefert.

 

Zusammenfassung

Adsorptionskältemaschinen (AdKM) stellen eine umweltfreundliche, innovative Technologie für die ressourcenschonende Kühlung und Beheizung von Gebäuden dar.

Vor diesem Hintergrund steht die Erforschung der adsorptiven Kältetechnik am Beispiel einer Prototyp-Anlage mit kleiner Leistung von 50 kW, die durch Solarkollektoren in Vakuum-Röhrenbauweise gespeist wird, im Fokus des Vorhabens. Dabei werden als Kältemittel Wasser und als Adsorptionsmittel Silikagel in kristalliner Form verwendet. Das neuerbaute Bürogebäude, in dem die Anlage eingebaut ist, entspricht optimierten Niedrigenergiestandards. Diese Standards werden durch erhöhte Wärmedämmung der Gebäudehülle, kontrollierte Lüftung und Sonnenkollektoren erreicht. Die Grundfläche des Gebäudes beträgt brutto 3.410 m2. 

Im Projekt wurden die installierten Komponenten, Solarkollektoren und Kälteanlage aufeinander abgestimmt. Dabei sollte die Steuerung der AdKM weitgehend in die Gebäudeleittechnik integriert werden um einen idealen Datenfluss zu gewährleisten. Zur Langzeituntersuchung des Gesamtsystems werden relevante Messergebnisse dokumentiert. Eine ebenfalls installierte Wetterstation erlaubt die zeitgleiche Verfolgung der Wetterdaten neben den Betriebsdaten. 

Die zu erwartenden Ergebnisse sind sowohl auf neu zu errichtende Gebäude als auch auf optimierten Baubestand zu übertragen.

 

Ergebnisse:

  • In den Wintermonaten muss mit Fernwärme zugeheizt werden. Die Solarkollektoren geben aber ihre erzeugte Wärme unterstützend an den Heizverteiler ab.
  • Um den Anteil zugeheizter Fernwärme verringern zu können, erwies sich ein Rückfluss von Fernwärme in den Solarstrang als vermeidbarer Nachteil.
  • Um die AdKM nur mit der erzeugten Energie aus den Sonnenkollektoren zu betreiben, müsste das Kollektorfeld auf eine Gesamtleistung von ca. 240 kW erweitert werden.
  • Es lassen sich nachweislich Betriebskosten erzielen, die, verglichen mit klassischer Kälteerzeugung, sehr gering sind.

Projektbeteiligte

Durchführende Institution

Ingenieurbüro Hans-Jürgen Niemeyer

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Solaroptimierter Bauen, Teilkonzept 2: Solarunterstützte Heizungs- und Lüftungssystemen unter Einsatz einer Prototyp-Adsorptions-Kälteanlage im Neubau des Bürogebäudes ECOTEC 3

Projektnummer: 0329151O

Aktenzeichen: FKZ: 0329151O

Projektzeitraum: 1999 - 2002

Projektort: Deutschland (Bremen)

Projektansprechpartner:

Herr Dipl. Ing. Niemeyer

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)