Adsorptionskälteanlagen

Die verfügbaren Anlagenarten unterscheiden sich durch die eingesetzten Stoffpaare, beste-hend aus einem festen Stoff (Sorptionsmittel) und dem Kältemittel, einer flüchtigen Substanz. Das feste Sorptionsmittel adsorbiert das Kältemittel, das heißt, es kommt zu einer Oberflächenreaktion.

Funktionsprinzip

Bei der Adsorption wird unter niedrigem Druck durch Verdampfung des Kältemittels (Wasser) Wärme entzogen und dadurch Nutzkälte erzeugt. Der Wasserdampf adsorbiert am Sorptionsmittel und wird dann anschließend wieder desorbiert, wobei wieder Wärme zugeführt werden muss.

Im Unterschied zur Absorptionskältemaschine kann das Sorptionsmittel nicht von einer Kammer zur anderen weiterbefördert werden. Die zwei Phasen müssen folglich in einer Kammer stattfinden, dementsprechend müssen sie zeitlich voneinander getrennt sein. In einer Phase findet die Adsorption mit der Verdampfung statt, in der zweiten die Desorption mit der Kondensation. Es gibt zwei Kammern, in denen jeweils abwechselnd ad- und desorbiert wird, wodurch ein kontinuierlicher Prozess gewährleistet werden kann.

Für die Wahl der Arbeits-Stoffpaare sind nicht nur ihre physikalischen Eigenschaften ausschlaggebend, sondern auch ihre ökologischen sowie ökonomischen.

Tabelle 2: Arbeits-Stoffpaare für Adsorptionskälteanlagen

Die Anwendungsmöglichkeiten sind prinzipiell dieselben wie bei Absorptionskältemaschinen. Die Entscheidung für eine der beiden Möglichkeiten hängt von den jeweiligen Randbedingungen der geplanten Anlage ab. Adsorptionskältemaschinen können verwendet werden, wenn die Temperaturen des Kaltwassers nicht unter 5 °C liegen müssen.

Adsorptionskältemaschinen decken in der Regel die Grundlasten ab, wohingegen für die Abdeckung von Lastspitzen Kompressionskältemaschinen dazugeschaltet werden. (Quelle: Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal Ges.m.b.H., 2007)

Sowohl für Ab- als auch Adsorptionskältemaschinen können verschiedene Sonnenkollektoren verwendet werden.