Solares Kühlen: Systemoptimierung mit Einsatz der Planungssoftware Polysun

Der erste Einsatz in der Praxis zeige, dass mit diesen Systemen gegenüber herkömmlichen Kompressorkühlmaschinen eine massive Einsparung im Stromverbrauch erzielt werden kann, berichtet die Vela Solaris AG (Winterthur, Schweiz) in einer Pressemitteilung.
Seit Anfang April erforscht das Unternehmen zusammen mit der Ernst Schweizer AG – Metallbau und dem SPF Institut für Solartechnik der Hochschule Rapperswil in einem KTI-Projekt (Kommission für Technologie und Innovation) die Optimierungsmöglichkeiten und die Planungsmethodik des solaren Kühlens.

Solar Cooling und Free Cooling zur Senkung des Stromverbrauchs
Solarthermisch unterstützte Klimatisierung, auch „Solar Cooling“ genannt, stellt laut Vela Solaris eine viel versprechende Nutzung der Solarenergie dar. Im Gegensatz zu kompressorgetriebenen Kühlanlagen, die einen sehr hohen Strombedarf aufweisen, wird der Kühlprozess mit thermischer Solarenergie angetrieben. Dabei kommen so genannte Sorptionskühlmaschinen zum Einsatz. Ein physikalischer Prozess (die in der Kältemaschine benötigte Verdampfungswärme für das Kältemittel) entzieht dem zu kühlenden Raum Wärme, welche zusammen mit der Antriebswärme aus den thermischen Sonnenkollektoren an einer anderen Stelle, zum Beispiel über einen Kühlturm, an die Umgebung abgegeben wird. Entsprechende Kühlanlagen stehen an der Schwelle des kommerziellen Durchbruchs, heißt es in der Pressemitteilung.
Zusätzlich habe sich in letzter Zeit außerdem das so genannte „Free Cooling“ als weitere energieeffiziente Alternative etabliert, wo überschüssige Wärme an das Erdreich oder über die Gebäudehülle an die Umgebung abgegeben wird.
Für die Kühlung mittels solarthermischer Kollektoren ergebe sich zudem die Chance zur Mehrfachnutzung von Solarkollektoren für Gebäudeheizung im Winter, Warmwasserproduktion ganzjährig und thermisch getriebener Kühlmaschine im Sommer.

Die Innovation liegt in der Systemintegration
Die Ernst Schweizer AG – Metallbau und Vela Solaris AG erarbeiten zusammen mit dem SPF Institut für Solartechnik Beiträge zur Optimierung der solaren Kühlung und zur Verbesserung der Planungsabläufe. Das Projekt wird von der Kommission für Technologie und Innovation KTI der Schweizer Eidgenossenschaft gefördert und setzt bei der Systemintegration an: Im Solar Cooling wie auch im Free Cooling bestehe die Herausforderung heute darin, die verschiedenen hochwertigen Komponenten zu optimalen Systemen zusammenzufügen. Auf Basis der etablierten Simulationssoftware Polysun soll ein Werkzeug für Planer geschaffen werden, mit welchem solare Kühlanlagen ausgelegt, Komponenten-Varianten überprüft und Systeme optimiert werden können.

Institut für Solartechnik, Ernst Schweizer AG und Vela Solaris AG kooperieren
Das Institut für Solartechnik SPF der HSR Hochschule für Technik Rapperswil betreibt seit einigen Jahren eine Solar Cooling Pilotanlage und untersucht schon seit mehreren Sommern die relevanten thermodynamischen und elektrischen Zusammenhänge des dynamischen Systems.
Die Ernst Schweizer AG – Metallbau hat ein entsprechendes Kühlsystem für den firmeneigenen Serverraum in Betrieb. Dabei kommen die hocheffizienten Sonnenkollektoren sowie die Steuerungen aus dem Sortiment der Ernst Schweizer AG – Metallbau zum Einsatz.
Die Vela Solaris AG hat zusammen mit der Königlichen Technischen Hochschule (KTH) in Schweden ein erstes Modell für solares Kühlen in die Planungssoftware Polysun eingebaut. Für ausgewählte Kühlmaschinen sei zusammen mit den großen Herstellern von Kühlgeräten bereits eine Validierung der Modelle vorgenommen worden, berichtet das Unternehmen.

Know-how für Systeme und Planungsabläufe der Zukunft
Die beiden Industriepartner wollen dabei in zukunftsträchtige Technologien investieren und sich mit dem so erarbeiteten Know-how einen Vorsprung gegenüber ihren Mitbewerbern verschaffen. Eine wichtige Anwendung sei dabei die Kühlung von Rechenzentren, wo laut Vela Solaris trotz großer Nachfrage noch keine Standardlösungen bestehen.
Die Resultate der Zusammenarbeit umfassen einerseits eine mögliche Erweiterung der Produktpalette der Ernst Schweizer AG sowie andererseits eine verbesserte Solar Cooling-Funktionalität in der Planungssoftware Polysun. Damit könne der Planer in Zukunft die Gesamtsysteme besser optimieren und mehr aus den Solaranlagen herausholen.

24.06.2011 | Quelle: Vela Solaris AG | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH