Felduntersuchungen zur Kopplung der solarthermischen Klimakälteerzeugung mit der Warmwasserbereitung und der Heizungsunterstützung

An der Solarthermieanlage wurden unter technisch realen Bedingungen die Erträge der Kollektoren, die Lade- und Entladezyklen der Wärmespeicherung , die Leistung der Kälteanlage und die Erträge der Nutzenergien (Wärme, Kälte) als tageszeitliche und saisonale Verläufe erfaßt. Die Anlage wird im Sommerbetrieb mit dem Vorrang der Kältebereitstellung und im Winterbetrieb ausschließlich für die Wärmebereitstellung betrieben.Zur Berechnung/Simulation des Kältebedarfs wurde das Programmpaket TRNSYS  verwendet. Die Erstellung des TRNSYS-Eingabefiles erfolgt in dem Programm PREBID. Beispielhaft wurde der Klimakältebedarf des Technologiezentrums Köthen, in dem sich auch die solargetriebene Klimakälteanlage befindet, simuliert. Es wurde ein Gebäudeprofil mit 13 thermischen Zonen erstellt. Simuliert wurde der Kältebedarf in Abhängigkeit von Nutzungsparametern, wie z.B. Luftwechsel und innere Lasten.Zur Beschreibung der Kälteerzeugung wurde für die installierte AKM ein Modell zur stofflichen und energetischen Bilanzierung erstellt und im Programm Engineering Equation Solver implementiert. Das Modell ermöglicht die Simulation des stationären Verhaltens für Auslegungsrechnungen und Nach-rechnungen. Für die Implementierung in TRNSYS wurde ein empirisches Modell der Kälteanlage auf der Basis der Versuchsergebnisse entwickelt. Die Simulation des solaren Wärmeertrages erfolgt ebenfalls mit dem Programm TRNSYS.  Zur Simulation der Erträge wurden gemessene Wetterdaten (direkte und globale Strahlung sowie Temperatur) verwendet. Dadurch lassen sich die Ergebnisse auch mit den gemessenen Wärmeerträgen vergleichen.Die gesamte Anlage zur solar betriebenen Klimakälteerzeugung wurde in TRNSYS abgebildet. Mit diesem Modell können u.a. die Auswirkungen der Integration des Latentwärmespeichers in die Anlage untersucht werden.Aus den Projektuntersuchungen ist ableitbar, dass eine solarthermisch angetriebene Klimakälteerzeugung technisch-technologisch prinzipiell möglich ist.