 |
Grundstruktur
solarer Klimatisierung |
Quelle:
Solarserver.de / Fraunhofer ISE |
 |
Funktionsprinzip
Solare Kühlung |
Quelle:
Solution |
| Solare
Kühlung |
"Überschüssige“
Sonnenenergie kann zur Kühlung
von Gebäuden oder Geräten besonders in der heißen
Tageszeit genutzt werden. Die Solare Kühlung spart Strom und
hat im Gegensatz der solaren Heizung keine Speicherprobleme: Der
Kühlbedarf steigt und fällt im Verhältnis mit dem
Angebot an Sonnenenergie. |
Bei
der solaren Kühlung werden je nach Anwendung verschiedene Verfahren
eingesetzt. Kühlschränke können nach dem Prinzip
der Wärmepumpe oder nach thermoelektrischen Verfahren betrieben
werden. Gebäude und Räume werden gekühlt, indem man
der warmen Raumluft durch Adsorption an geeigneten Materialien Wasser
entzieht und sie damit kühlt (Verdunstungskälte). Damit
die Adsorptionsmaterialien wieder Feuchtigkeit aufnehmen können,
werden sie durch Wärme getrocknet, die der Sonnenkollektor
liefert. Der gleiche Sonnenkollektor kann also im Sommer zur Kühlung
und im Winter zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden. |
| Die
solare Kühlung wird auch zunehmend in Mitteleuropa eingesetzt.
Ein besonderer Einsatzbereich ist die "passive Gebäudekühlung".
In tropischen und subtropischen Gegenden wird die solare Klimatisierung
schon länger eingesetzt. |
Unter
dem Motto "Helfen statt Haben" engagieren sich Schüler
und Lehrer der Staatlichen Berufsschule Altötting seit Ende
der siebziger Jahre in verschiedenen erfolgreichen Entwicklungshilfeprojekten,
so entwickelten sie einen Sorptions-Kühlschrank. |
 |
"Qa'a"
Empfangshalle in einem Haus mit einem Windturm (Malqaf) und Windfänger
(Badgir) |
Quelle:
lrz-muenchen.de |
 |
 |
Windtürme in Dubai |
Windtürme
sind ein Wahrzeichen der klassischen Architektur in der Region des
Persischen Golfes und des Mittelmeerraumes. Sie reichen von 2 m
über dem Erdgeschoß bis in eine Höhe von 15 m. An
heißen Tagen wird der kühle Seewind
durch Leitvorrichtungen an der Oberseite des Turmes durch die Öffnungen
in den schattigen Innenraum des Turmes geleitet. Die kühle
Luft sinkt aufgrund höherer Dichte ab. So strömt die kühle
Luft in die Wohnräume und verdrängt die vorhandene warme
Innenluft über den von der Windseite abgewandten Schacht des
Turmes sowie über die Fenster und die Türen. In der Nacht und bei Windstille funktioniert der Windturm wie ein Kamin über den Dichteunterschied der warmen und kalten Luft. Die Hitze, die während der Tageszeit in den dicken Wänden des Turmes gespeichert wurde, erwärmt die Luft in den Innenräumen. Diese wird dadurch leichter, steigt im Turm hoch und zieht frische Luft durch Fenster und Türen des Gebäudes nach. Bei Wind ändert sich die Strömungsrichtung der Luft. Da die Mauern des Turmes warm sind, ist die Nachtluft aus dem Windturm weniger stark gekühlt als die Tagesluft. Viele Bauten im Iran zeigen, dass die Kühlwirkung des Windturmes durch Einbeziehen des Prinzips der Wasserverdunstung (adiabatische Kühlung) noch verbessert werden. Vielfach wird dabei die Luft aus dem Windturm durch einen feuchten Keller oder über wassergefüllte poröse Tankzüge geleitet. Durch die Verdunstung wird der Umgebung Wärme entzogen. Die kühle angefeuchtete Luft bedeutet eine zusätzliche Annehmlichkeit dieser wirkungsvollen sonnen- und windbetriebenen Klimaanlage. Die Windtürme vieler Gebäude in Dubai am Persischen Golf sind zweiseitig geöffnet, um am Tag den kühlen Seewind und nachts den wärmeren Landwind in die darunterliegenden Wohnräume leiten zu können. In Heyderabad, Indien, sind die Windturmöffnungen nur nach Südosten orientiert, um den über das ganze Jahr wehenden, vom Meer kommenden kühlen und feuchten Südostpassat einfangen zu können. Bei der natürlichen Lüftung werden Lüftungsöffnungen und Druckdifferenzen zwischen innen und außen benötigt. Eine Thermik über mehrere Geschosse (z. B. Treppenhaus, Wohngalerie) kann hilfreich sein. Der thermische Auftrieb wird nur dann wirksam, wenn die Raumluft wärmer ist als die Außenluft bzw. eine Druckdifferenz durch den Windanfall erzeugt wird. Es können Luftwechselraten von über 10 h-1 erreicht werden. Der große Vorteil bei der natürlichen Lüftung liegt im ausreichender Luftaustausch bei geringen Betriebskosten. Natürlich müssen die Lüftungsöffnungen am Tage geschlossen sein. |
 |
Trombewand |
Quelle:
TU Darmstadt |
| Trombe-Wand |
Der
französischer Ingenieur Félix Trombe entwickelte
1950 eine massive Speicherwand, die außen dunkel
angestrichen bzw. verkleidet ist, damit sich möglichst wenig Sonnenstrahlen
reflektieren. Vor dieser Wand wird eine Glas- oder Kunststoffschicht
installiert, und dadurch wird die Sonnenenergie in Wärmeenergie
umzuwandeln und die Konstruktion auch klimatechnisch stabilisiert.
Die Wand wird von der Sonne tagsüber erwärmt und speichert die Wärmeenergie.
Die Wärme wird Abends an den Innenraum abgegeben. Durch diese Phasenverschiebung
steht die Wärme in den kühlen Abendstunden zur Verfügung, während
sie tagsüber in der Wand gespeichert wird und nicht in den Raum
gelangt. > mehr
|
 |
