Sorptionsgestütztes Kühlen

Das sorptionsgestützte Kühlen ist ein Verfahren zur Klimatisierung von Raumluft. Der Zuluftstrom wird mit dem Abluftstrom im Gegenstrom geführt. Durch Wärmeübertragung und Entfeuchtung wird somit eine Kühlung der Zuluft bewirkt. Ein Schema dieses Prinzips zur Kälteerzeugung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Die Zuluft wird gefiltert (1), bevor sie einem rotierenden Sorptionsrad (2) zugeführt wird. Im Sorptionsrad befindet sich ein Medium, wie beispielsweise Silikagel, das der Zuluft die Feuchtigkeit mittels Adsorption entzieht. Durch die Adsorption des Wassers wird Energie frei, die zunächst eine Erwärmung der Zuluft hervorruft. Diese Wärme wird anschließend durch einen rotierenden Wärmetauscher (3) auf die im Gegenstrom geführte Abluft übertragen. Dadurch kühlt der Zuluftstrom wieder ab. Bevor die Zuluft durch ein Gebläse in den zu klimatisierenden Raum geleitet wird, ist eine Befeuchtungsanlage (4) installiert. Die trockene Luft wird befeuchtet, wodurch die Temperatur der Zuluft durch Verdunstungskühlung gesenkt wird.

Vor dem Wärmeübertrager wird die Abluft mithilfe eines Gebläses zunächst in eine weitere Befeuchtungsanlage (7) geleitet. So wird der Feuchtegehalt der warmen Abluft bis zur Sättigung erhöht und ihre Temperatur nimmt ab. Durch den rotierenden Wärmeübertrager (8) wird anschließend die Wärme der Zuluft auf die Abluft übertragen, sodass diese sich erwärmt. Eine weitere Erwärmung der Abluft wird durch einen zusätzlichen Wärmeübertrager (9) hervorgerufen. Dieser Wärmeübertrager kann über verschiedene regenerative oder fossile Energieträger gespeist werden. Die Luft wird so auf bis zu 100 °C erwärmt, wodurch sie mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann. Anschließend wird die heiße Luft dem Sorptionsrad (10) zugeführt. Dort nimmt die Abluft die Feuchtigkeit des Adsorptionsmediums auf, wodurch die Abluft abgekühlt und das Silicagel regeneriert wird. Schließlich wird die Abluft an die Umgebung abgegeben. Der regenerierte Bereich des Sorptionsrades rotiert in die Zuluft und nimmt dort erneut Feuchtigkeit aus dem Zuluftstrom auf (2).

Synonym(e):

DEC-Anlage, sorptionsgestützte Klimatisierung, SGK-Anlage

Englische Übersetzung(en):

desiccative and evaporative cooling