Effiziente Klimaanlagen
Gebäude tragen 40 % zum insgesamten Energieverbrauch bei. Wärme- und Kältesysteme machen hiervon ca. die Hälfte aus. Dessen ungeachtet sind konventionelle Systeme vor allem in warmen und feuchten Umgebungen entweder ineffizient oder diese bieten unzureichende Belüftungsvoraussetzungen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts NANOCOOL (An energy efficient air conditioning systems with temperature and humidity independent controls based on the combination of a liquid desiccants cycle with an adapted conventional air cooling system) wurde eine innovative Lösung entwickelt. Das hybride Klimaanlagensystem des Konsortiums beinhaltet eine unabhängige Temperatur- und Feuchtigkeitsregulierung. Das System nutzt einen Flüssigtrockenmittelentfeuchter zur Beseitigung der latenten Belastung und ein konventionelles Klimaanlagensystem zur Beseitigung der sensiblen Belastung. Das System macht Abwärme des Kondensators für den erforderlichen Trockenmittel-Wiederherstellungsprozess nutzbar. Die Forscher des Projekts entwickelten zunächst einen konzeptionellen Rahmen, welcher die Gestaltung den Flüssigtrockenmittelsystems und die Anpassung einer konventionellen Belüftungseinheit auf das System beinhaltete. Das Team entwarf zudem eine polyvalente Einheit, mit der den unterschiedlichen Teilen des Systems zum selben Zeitpunkt Wärme und Kälte zugeführt werden kann. Die Gruppe legte einen Demonstrationsstandort fest – das Taiwan Building Technology Centre in Taipeh – und der Prototyp wurde in Übereinstimmung mit den errechneten thermischen Belastungen konstruiert. Die Teammitglieder untersuchten eine mögliche Verwendung von Nanomaterialien für verschiedene Systemkomponenten. Die Forschung war auf die Entwicklung und Hochskalierung eines Plasmabehandlungsverfahrens zur Verbesserung der Benetzbarkeit von polymeren Schläuchen fokussiert. Gleichermaßen im Fokus stand die Entwicklung von Verbundwerkstoffmaterialien, welche zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit der Wärmetauscher Graphen-Nanoplättchen beinhalten. Die Forscher schlossen den Systementwurf und die Teileherstellung ab und bauten das System im Labor zusammen. Es wurde ebenfalls ein Steueralgorithmus entworfen, der unterschiedliche Regulierungsstrategien beinhaltet. Mitarbeiter testeten das fertige System und transportierten dieses daraufhin bezüglich weiterer Tests unter realen Bedingungen nach Taiwan. Das System wurde über den gesamten Demonstrationszeitraum durchgehend betrieben. Hierbei bewies das Team, dass das System zu einer unabhängigen Temperatur- und Feuchtigkeitsregulierung fähig ist. Die Ergebnisse legen Energieeinsparungen in Höhe von 30 % gegenüber konventionellen Systemen nahe. Das System verbessert die Luftqualität von Innenräumen über eine effektive Feuchtigkeitsregulierung. Zu weiteren Vorteilen zählt unter anderem eine Versorgung mit Frischluft sowie die Regulierung unangenehmer Gerüche. Die NANOCOOL-Ergebnisse bewirken ein effektives Klimaanlagensystem, das ebenfalls energieeffizient ist. Das System wird sowohl einen kostengünstigeren Betrieb als auch eine Senkung von Treibhausgasemissionen ermöglichen.
Schlüsselbegriffe
Klimaanlagen, Entfeuchter, NANOCOOL, energieeffizient, Temperatur, Feuchtigkeit
