Planung und Dimensionierung solarer Kühlanlagen

Die Klimadaten eines Standortes sind ein wichtiger Faktor bei der Entscheidung, ob solare Kühlung eingesetzt werden soll und welche der möglichen Technologien am sinnvollsten anwendbar ist. Die wichtigsten Werte sind hierbei die Temperaturverläufe (Mittelwerte, Spitzenwerte), die zu erwartende Globalstrahlung und die Luftfeuchte. Standorte in Küstennähe können beispielsweise so hohe Feuchtewerte aufweisen, dass der Einsatz von DEC-Anlagen technisch nicht sinnvoll ist, während die klimatischen Rahmenbedingungen in Österreich für den Einsatz der DEC-Technologie sehr günstig sind. (Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal Ges.m.b.H., 2007)

Für die optimale Auslegung einer Anlage sind detaillierte Kühllastberechnungen bis hin zu einer dynamischen Gebäude- und Anlagensimulation erforderlich. Kühllast bedeutet, dass aus einem Gebäude eine bestimmte Wärmelast abgeführt werden muss, um die gewünschte Raumtemperatur und den entsprechenden Feuchtegehalt zu erhalten bzw. aufrechtzuerhalten.

Als Referenztag für die Berechnung der Auslegungslast werden ein extrem heißer, klimaabhängiger Tag sowie das Tagesmaximum genommen.

Der Kühlbedarf eines Gebäudes errechnet sich aus dem Jahreskühlbedarf [Wh/a], der Kühllast [W] sowie den Volllaststunden der Kühlung [h/a].

Die Kühllast wiederum setzt sich zusammen aus

• der inneren Kühllast,
• der äußeren Kühllast sowie
• der Kühlung und Entfeuchtung der einzubringenden Außenluft.

Daraus folgt:

Gebäudekühllast + Energie zur Aufbereitung der Außenluft = erforderliche Kälteleistung

• Gebäudekühllast = Summe innere und äußere Kühllast des Gebäudes und der Nutzungen zur Zeit t)
• Energie zur Aufbereitung der Außenluft = Summe Kühlung und Entfeuchtung der erforderlichen Außenluft zur Zeit t)

(Quelle: Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal Ges.m.b.H., 2007)

Vor der Entscheidung für ein Kühlsystem sollte eine Gebäudeoptimierung vorgenommen werden, um die täglichen Kühllasten zu reduzieren.