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Umweltfreundliches Kühlsystem mittels photovoltaischer Elektrizität

Die Befriedigung unserer Kältebedürfnisse durch Klimaanlagen ist eine intensive, energieverbrauchende Methode der Luftkühlung. Die Natur bietet Prinzipien und Naturphänomene mit geringerem Verbrauch an Elektrizität, die durch die Verwendung von Photovoltaik (PV) -Elementen genutzt werden können.

Energie

Die Nutzung von Naturphänomenen, die von erneuerbarer Elektrizität aus Photovoltaik-Systemen angetrieben werden, kann eine hervorragende Kühlung in Gebäuden in heißen Mittelmeerklimazonen bieten. Zu solchen Naturphänomenen gehören der Unterschied zwischen den Gebäudeinnen- und Außentemperaturen im Sommer, die Tatsache dass die Temperatur im Boden in einer Tiefe von etwa zwei Metern nahezu während des ganzen Jahres konstant bei 18 Grad Celsius liegt, und die Tatsache, dass Warmluft bei Kontakt mit Wasser abkühlt. Nutzt man das erste Phänomen, wird durch einfache Belüftung des Gebäudes bei Nacht, entweder auf natürliche oder mechanische Weise, die kühle Luft in der Gebäudestruktur gespeichert. Elektrische Ventilatoren, die mit Solarenergie angetrieben werden, liefern mechanische Belüftung während des Tages. Der Strom für diese Ventilatoren wird von photovoltaischen Elementen erzeugt. Natürliche Belüftung ist zudem mit Fensteröffnungen möglich. Das zweite Phänomen ist das der natürlichen Bodentemperatur. Zwei Meter unterhalb der Erdoberfläche bleiben die Temperaturen das ganze Jahr hindurch auf konstanten 18 Grad Celsius. Bei Durchführung von warmer Raumluft über Rohrsysteme durch den Boden kühlt daher die Luft ausreichend ab (auf bis zu 20 Grad Celsius je nach Temperatur der Raumluft), sodass sie bei Rückführung in das Gebäude dazu dienen kann, die Raumtemperatur bedeutend zu senken. Das dritte Prinzip beruht auf einem Verdampfungskühlsystem, bei dem Raumluft durch kühleres Wasser geführt und dann wieder in das Gebäude zurückgepumpt wird. Es existieren zwei unterschiedliche Ausführungen von diesem System: eines beinhaltet eine direkte Methode (mit Wasser) und das andere eine indirekte Methode, bei der Luft durch Luft geführt wird. Beide Methoden benötigen Strom, um eine Pumpe und/oder ein Gebläse anzutreiben, wobei eine PV-Anlage die notwendige Energieversorgung bereitstellt. Diese Methoden können in Regionen mit hinreichender Wasserversorgung angewandt werden. Abgesehen von ihrer Fähigkeit, das Wohlbefinden zu steigern, haben die Gestaltung, die Erprobung und der Vergleich zwischen Systemen dieser Art gezeigt, dass diese Systeme bei sorgfältiger Anwendung wirtschaftlich und zuverlässig sind.

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