MiniPAC Untersuchung spezifischer Fragestellungen an einem experimentellen Absorptionskältemaschinen-Modul mit mikrostruktkurierten Edelstahlplatten

Zielsetzung in diesem Projekt war eine erfolgreiche Entwicklung eines Funktionsmuster einer Absorptionskältemaschine im gewünschten Leistungsbereich (<10kW) unter Durchführung folgender Forschungsarbeiten:

•    Gase, die durch Korrosion im System entstehen, wirken sich sehr negativ auf die Effizienz der Kältemaschine, sowie auf ihre Lebensdauer aus. In diesem Projekt werden Lösungen für die Verhinderung der Entstehung bzw. Beseitigung dieser Gase aus dem System untersucht.

•    Die Wärmetauscher bilden das Kernstück jeder AKM und sind gleichzeitig ihr teuerster Teil. Hier soll ein völlig neues Konzept hinsichtlich ihrer Effizienz und Eignung untersucht werden.

•    Für den Betrieb einer AKM ist eine Rückkühlung notwendig. Am Markt befindliche Kühltürme sind für die beabsichtigte Anwendung aus mehreren Gründen nicht geeignet. Im Rahmen des Projektes werden neue Konzepte untersucht und entwickelt.

•    Abschließend erfolgt der Zusammenbau und Test einer kompletten AKM. Die Untersuchung der Interaktion aller Komponenten untereinander wird in einer Reihe von Experimenten untersucht.

Ausgangssituation

In den letzten Jahren ist der Kühlbedarf in Gebäuden stark gestiegen. Zufolge mehrerer nationaler und internationaler Studien wird sich dieser Trend auch in den kommenden Jahren fortsetzen. Gründe dafür sind, neben den klimatischen Veränderungen, auch die konstruktive Bauweise, steigende innere Lasten und erhöhte Behaglichkeitsansprüche sowohl in privaten Haushalten als auch in Bürogebäuden. Derzeit wird der Großteil des Kühlbedarfs durch konventionelle, elektrisch betriebene Kältemaschinen gedeckt, was zu einer verstärkten Beanspruchung und, in manchen Fällen, zu einer Überlastung bestehender Systeme zur Stromproduktion und –verteilung führt.

Eine Entlastung dieser, mit gleichzeitiger Möglichkeit der vermehrten Nutzung erneuerbarer Energien, kann durch thermisch getriebene Kälteprozesse, insbesonders durch Absorptions-kältemaschinen (AKM), erzielt werden. Es besteht ein reges Interesse sowohl seitens der Fern- und Nahwärmebetreiber („Fernkälte“) als auch der Solarindustrie („Solare Kühlung“) an der Einbindung von Absorptionskältemaschinen in ihre Systeme.

Bis jetzt war diese Technologie wegen hoher Anschaffungskosten und niedriger Strompreise nur vereinzelt, in großen Gebäuden zu finden. Typischerweise wurden Maschinen im Bereich von etwa 100 Kilowatt bis zu einigen Megawatt gebaut. Kleinere Maschinen (<10kW) waren bislang hauptsächlich wegen des hohen Anteils an erforderlicher manueller Arbeit im Bereich der Wärmetauscher, die die Hauptkosten einer AKM verursachen, nicht rentabel. Das Projekt Minipac zielt darauf ab, mit innovativen Ansätzen und Methoden, kleine Absorptionskältemaschinen im Vergleich zu Kompressionssplitgeräten marktfähig zu machen.