Die Adsorptionskältemaschine nutzt Wärme, um Kälte zu erzeugen – ganz ohne Kompressoren, Chemikalien oder hohe Stromlasten.
In Adsorptionssystemen wird Kälte durch die Bindung und Freisetzung von Wasserdampf an einer festen Oberfläche (Sorptionsmittel) erzeugt. Der Prozess läuft im Vakuum ab und benötigt keine mechanischen beweglichen Teile.
Die Adsorptionskühlung ist fester Bestandteil unseres Energiesystems:
Ganzjähriger Komfort mit minimalem Energieeinsatz.
Sehen Sie den Schritt-für-Schritt-Zyklus von Adsorption und Desorption: Wärme wird für nachhaltige Kühlung genutzt.
Adsorptionskühlung wurde bereits im 19. Jahrhundert entdeckt.
Auf der Weltausstellung 1878 in Paris präsentierte Augustin Mouchot ein System, das mit einem riesigen Parabolspiegel Sonnenenergie bündelte und damit Wasser in einen Eisblock verwandelte.
Als Arbeitsstoffpaar nutzt das Verfahren reines, umweltfreundliches Wasser als Sorbat – kein synthetisches Kältemittel, kein Ozonkiller – und Silikagel als Sorbens.
Silikagel besitzt Millionen feinster Poren und damit eine extrem große innere Oberfläche. Es nimmt Wasserdampf auf und kann ihn wieder abgeben.
Der Adsorptionskühler besteht im Wesentlichen aus zwei Wärmetauschern in einer Vakuumkammer:
Das System wechselt zwischen zwei Hauptphasen: Kühlen und Regenerieren.
In der Praxis laufen zwei Vakuumeinheiten phasenverschoben. Während die eine adsorbiert, regeneriert die andere. So entsteht eine effiziente, nahezu unterbrechungsfreie Kühlung.
Beim Verdampfen entzieht das Wasser dem Verdampfer-Wärmetauscher (1) Wärme und kühlt ihn dadurch ab. Auch das Wasser im Wärmetauscher wird gekühlt und wird zur Kühlung in Heiz-/Kühldecken oder zur Speicherung im Betonkern verwendet.
Der Wasserdampf strömt mit hoher Geschwindigkeit in den Adsorber (2) und wird dort vom Silikagel aufgenommen. Dabei wird Wärme freigesetzt, die nach außen abgeführt wird. Das Silikagel nimmt Wasserdampf auf, bis es gesättigt ist.
Damit das Silikagel erneut Wasserdampf aufnehmen kann, muss es wieder getrocknet werden. Dies geschieht durch gezielte Wärmezufuhr – aus Abwärme oder Solarthermie. Der Adsorber (2) fungiert dann als Desorber und wird erhitzt.
Der freiwerdende Wasserdampf gelangt zurück zum Verdampfer (1), der nun als Kondensator wirkt. An seiner gekühlten Oberfläche kondensiert der Dampf zu Wasser. Ist das Silikagel vollständig regeneriert, beginnt der Kühlzyklus von vorne.
Die bei Adsorption und Kondensation entstehende Wärme auf mittlerem Temperaturniveau (z. B. 30 °C) wird über ein separates Rückkühlsystem abgeführt. So wird dem Gesamtsystem effektiv Wärme entzogen.
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