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 Solares Heizen    Solares Kühlen - der nächste logische Schritt.

   Ein seltener Effekt in dem Bereich der regenerativen Energien trifft beim Thema solares
   Kühlen zu - tatsächlicher Kältebedarf ist phasengleich mit einer der unerschöpflichsten und
   direktesten Energiequellen Solarstrahlung.

   Exergy Systems Innovation Team entwickelt ein System zur solargetriebenen thermischen
   Kälteerzeugung basierend auf der zum Patent angemeldeten Weiterentwicklung des Dampf-
   strahlkälteverfahrens.
   Dampfstrahlkälteverfahren ist ein Verfahren, dass eine thermisch betriebene Dampfstrahl-
   pumpe verwendet. Die Dampfstrahlpumpe erzeugt Unterdruck, der dem Verdampfer die
   Wärme entzieht und Kälteleistung zur Verfügung stellt.



   Die Dampfstrahlpumpe besteht aus einer Treibdüse, Saugdüse, der Mischzone und dem
   Diffusor. Der Treibmitteldampf wird unterm Druck in die Treibdüse/Laval-Düse geleitet
   und bis auf Schallgeschwindigkeit beschleunigt. Die potenzielle Energie des  Treibmittel-
   dampfs wird in kinetische Energie umgewandelt. Der statische Druck sinkt und der Kälte-
   mitteldampf kann nachströmen. In der Mischzone vermischen sich die Treibmittel-
   und Kältemitteldampf. In dem Diffusor wird durch Verzögerung der Strömungsgeschwindig-
   keit der Mischdampf verdichtet.



   Das Verfahren ist nicht neu und gehört zu den ältesten Verfahren der Kälteerzeugung mittels
   thermischer Antriebsenergie. Durch Weiterentwicklung und Verfeinerung des Verfahrens
   können akzeptable Wirkungsgrade und durch den Eisatz der Komponenten für die Klimage-
   räte wirtschaftliche Einstiegsbedingungen erreicht werden.

   Das System ist ausgelegt für den Einsatz im Einfamilienhausbereich. Die Nennkälteleistung
   wird 3 kW betragen. Der thermische COP des System beträgt rechnerisch Faktor 0,45 und
   die damit verbundene Solarkollektorfläche beträgt ca. 10 m² oder 4 Flachkollektoreinheiten.
   Der Gesamtwirkungsgrad des Systems beträgt rechnerisch Faktor 20.



   Das System ist auf den Betrieb mit einem weitverbreiteten und umweltfreundlichen Kältemittel
   Ethanol ausgelegt. Der Kältemittel erlaubt einen effektiven Betrieb im mittleren Temperatur-
   bereich von ca. 80 - 85 °C, was den Einsatz der solarthermischen Flachkollektoren erlaubt.
   Langfristiges Ziel der Entwicklung ist den Einsatz des Bioethanols zu ermöglichen und damit
   eine örtliche Versorgung der Anlagen mit kostengünstigem Kältemittel ohne zusätzlichen
   Importe zu ermöglichen.



   Das etwickelte System zur Nutzung der Solarenergie zur Kälteerzeugung basiert weitgehend
   auf bestehenden Komponenten der Klimageräte aus der Serienfertigung. Sowohl die Innen-
   Einheit wie auch die Außeneiheit können für diesen Zweck modifiziert werden. Durch den
   Einsatz der Flachkollektoreiheiten und den modifizierten Klimageräte kann der Preis für diese
   Technologie auf unter 800  € pro 1 kW der Kälteleistung gedrückt werden und damit die  Vor-
   aussetzung für die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber den konventionellen Kompressions-
   systemen erfühlen.

   Der erste Prototype hat bereits die ersten Tests erfolgreich bestanden. Im nächsten Projekt-
   schritt sollen die Feldtestuntersuchungen duchgeführt werden.


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