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Dokumentenidentifikation DE102006050270A1 04.10.2007
Titel Verfahren zur Energieumwandlung in einer thermischen Anlage zum Temperieren eines Gebäudes und Vorrichtung
Anmelder Technische Universität Berlin, 10623 Berlin, DE
Erfinder Buchholz, Martin, Dr.-Ing., 10435 Berlin, DE;
Ziegler, Felix, Prof. Dr., 16548 Glienicke, DE
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Anmeldedatum 23.10.2006
DE-Aktenzeichen 102006050270
Offenlegungstag 04.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.10.2007
IPC-Hauptklasse F24J 2/00(2006.01)A, F, I, 20061023, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F25B 30/04(2006.01)A, L, I, 20061023, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Energieumwandlung in einer thermischen Anlage zum Temperieren eines Gebäudes, insbesondere Temperierungsanlage für ein Gewächshaus, bei dem Luft über einen solaren Luftkollektor zu einer Kanaleinrichtung mit einem hierin angeordneten Wärmetauscher geführt wird, und zur Temperierung nutzbare Energie in einer Speichereinrichtung, die einen Vorrat eines Lösungsgemisches mit einem Lösungsmittel und einem hierin gelösten Zusatzstoff aufweist, gespeichert wird, wobei die Speichereinrichtung in einem Beladungsprozess mit thermischer Energie beladen wird, indem die Luft in dem solaren Luftkollektor mittels Sonnenenergie erwärmt wird und ein flüssiger Wärmeträger, welcher wahlweise von dem Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung gebildet wird, mittels von der erwärmten Luft an dem Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung abgegebener Wärmeenergie erwärmt wird, und mit thermo-chemischer Energie beladen wird, indem die Luft in dem solaren Luftkollektor mit Anteilen aus in dem solaren Luftkollektor eingebrachten Lösungsgemisch befeuchtet wird und ein zumindest um die von der Luft in dem solaren Luftkollektor aufgenommenen Anteile vermindertes Konzentrat des Lösungsgemisches aufgefangen und der Speichereinrichtung zugeführt wird, wodurch in der Speichereinrichtung ein konzentriertes Lösungsgemisch gebildet wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Temperieren eines Gebäudes.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieumwandlung in einer thermischen Anlage zum Temperieren eines Gebäudes, insbesondere Temperierungsanlage für ein Gewächshaus, und eine Vorrichtung zum Temperieren eines Gebäudes.

Hintergrund der Erfindung

Der Energieverbrauch von Gebäuden trägt mit über 40% eine Hauptlast beim weltweiten Energieverbrauch. Der größte Anteil entfällt hierbei auf die Gebäudeheizung und -kühlung zum Temperieren des Gebäudes. Vor diesem Hintergrund sind neue Technologien, welche die Markteinführung regenerativer Energieversorgung ermöglichen, von besonderer Bedeutung.

Während solarthermische Anwendungen zur direkten Erwärmung von Wasser für die Brauchwassererwärmung oder die unterstützende Gebäudeheizung mit Kurzzeitwärmespeichern am Markt inzwischen gut etabliert sind, sind solare Anwendungen der saisonalen Wärmespeicherung und der Raumkühlung mangels Wettbewerbsfähigkeit noch weit von einer realen Markteinführung entfernt.

Als Alternative zur reinen Speicherung sensibler Wärme in Wasserspeichern wurden unterschiedliche Varianten von Latentwärmespeichern und thermochemischen Speichern vorgeschlagen. Wesentliche Nachteile hierbei sind die relativ hohen Kosten der Speichermedien, die für eine saisonale Speicherung in sehr großen Mengen benötigt werden. Thermochemische Speicher, beispielsweise Absorptionssysteme, erlauben eine erhebliche Verkleinerung der Speichervolumina, da der Anteil der latent gespeicherten Energie sehr hoch ist.

Bei Absorptionswärmepumpen zur solarthermischen Saisonspeicherung und für die solare Kühlung wird Wärmeenergie bei einer Temperatur von typischerweise etwa 80° C, was von den von den Rahmenbedingungen abhängig ist, für die Regeneration des Arbeitsmittels benötigt. Hierfür wiederum werden relativ kostenintensive Hochleistungssolarkollektoren benötigt.

Weiterhin verursachen die Komponenten einer konventionellen Absorptionswärmepumpe wie Absorber, Regenerator, Verdampfer und Kondensator zusätzliche Kosten, die gegen die erzielbaren Kosteneinsparungen bei der verringerten Speichergröße gegengerechnet werden müssen. Offene Absorptionsprozesse sind weit verbreitet bei der Trocknung von Raumluft, zum Beispiel in Museen.

Auch die Regeneration von Arbeitsmitteln in sogenannten „Desiccant Cooling" Systemen über offene Verdunstungsflächen wurde im Ansatz untersucht, beispielsweise durch die einfache Überströmung einer Dachfläche. Dieser Ansatz hat aber den Nachteil, daß die in geschlossenen Systemen verwertbare Verdunstungswärme, die über den Kondensator nutzbar gemacht wird, hier grundsätzlich an die Umgebung verloren geht, mit dem Nachteil der niedrigeren energetischen Effizienz und hoher Wasserverluste. Zudem gibt es Beeinträchtigungen durch Regenfälle und Staubeintrag aus der Umgebung in einem völlig offenen System.

Aus dem Dokument EP 0 965 264 A1 sind eine Anlage und ein Verfahren zum Überführen und Nutzen von Wärme und/oder Wasserdampf aus Gewächshäusern und Solid-State-Fermentationsanlagen bekannt. Bei der bekannten Anlage wird Luft aus dem Gewächshaus in einen Solarkamin geführt, wo die Luft erwärmt wird. Anschließend gelangt die erwärmte Luft durch einen Luftbefeuchter, um anschließend in einen Schacht eingeführt zu werden, in welchem die erwärmte und befeuchtete Luft einen Wärmetauscher überstreicht. Hierbei wird die in dem Schacht eingebrachte Luft abgekühlt und kondensiert. Der Wärmetauscher ist mit einem thermischen Speicher verbunden, den die in dem Wärmetauscher aufgenommene thermische Wärmeenergie zugeführt wird. In die bekannte Anlage ist weiterhin eine geschlossene Absorptionswärmepumpe zum solaren Heizen und Kühlen und zum chemischen Speichern integriert. Ergänzende Solarkollektoren werden genutzt, um ein Lösungsmittel aus einem Lösungsgemisch in einem Austreiber auszutreiben, so daß ein konzentriertes Lösungsgemisch gebildet wird, welches dann in einen von dem Speicher separierten, weiteren Speicher zurückgeführt wird. Auf diese Weise wird in dem weiteren Speicher ein konzentriertes Lösungsgemisch bereitgestellt.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Energieumwandlung in einer thermischen Anlage zum Temperieren eines Gebäudes und eine verbesserte Vorrichtung zum Temperieren eines Gebäudes anzugeben, bei denen eine effiziente Energiespeicherung und Energienutzung mit vereinfachten Mitteln erreicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Energieumwandlung in einer thermischen Anlage zum Temperieren eines Gebäudes nach dem unabhängigen Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Temperieren eines Gebäudes nach dem unabhängigen Anspruch 15 gelöst.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Energieumwandlung in einer thermischen Anlage zum Temperieren eines Gebäudes geschaffen, insbesondere Temperierungsanlage für ein Gewächshaus, bei dem Luft über einen solaren Luftkollektor zu einer Kanaleinrichtung mit einem hierin angeordneten Wärmetauscher geführt wird, und zur Temperierung nutzbare Energie in einer Speichereinrichtung, die einen Vorrat eines Lösungsgemisches mit einem Lösungsmittel und einem hierin gelösten Zusatzstoff aufweist, gespeichert wird, wobei die Speichereinrichtung in einem Beladungsprozeß mit thermischer Energie beladen wird, indem: die Luft in dem solaren Luftkollektor mittels Sonnenenergie erwärmt wird und ein flüssiger Wärmeträger, welcher wahlweise von dem Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung gebildet wird, mittels von der erwärmten Luft an dem Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung abgegebener Wärmeenergie erwärmt wird, und mit thermo-chemischer Energie beladen wird, indem: die Luft in dem solaren Luftkollektor mit Anteilen aus in dem solaren Luftkollektor eingebrachten Lösungsgemisch befeuchtet wird und ein zumindest um die von der Luft in dem solaren Luftkollektor aufgenommenen Anteile vermindertes Konzentrat des Lösungsgemisches aufgefangen und der Speichereinrichtung zugeführt wird, wodurch in der Speichereinrichtung ein konzentriertes Lösungsgemisch gebildet wird.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Temperieren eines Gebäudes, insbesondere Temperierungsanlage für ein Gewächshaus, mit den folgenden Merkmalen geschaffen:

  • – einer Speichereinrichtung mit einem Vorrat eines Lösungsgemisches, welches ein Lösungsmittel und einen hierin gelösten Zusatzstoff enthält,
  • – einem solaren Luftkollektor, der konfiguriert ist, in dem solaren Luftkollektor eingebrachte Luft mittels Sonnenenergie zu erwärmen,
  • – einer Befeuchtungseinrichtung, die konfiguriert ist, in dem solaren Luftkollektor eine Menge des Lösungsgemisches die in dem solaren Luftkollektor eingebrachte Luft befeuchtend bereitzustellen, und die wahlweise in dem solaren Luftkollektor angeordnet ist,
  • – einer Kanaleinrichtung, welche zum Aufnehmen der in dem solaren Kollektor erwärmten und befeuchteten Luft mit dem solaren Luftkollektor verbunden ist,
  • – einem Wärmetauscher, welcher in der Kanaleinrichtung angeordnet und konfiguriert ist, thermische Energie von der erwärmten und befeuchteten Luft aufzunehmen und an einen flüssigen Wärmeträger, welcher wahlweise von dem Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung gebildet wird, abzugeben, und
  • – einer Auffangeinrichtung, die konfiguriert ist, ein nach dem Befeuchten der Luft in dem solaren Luftkollektor verbleibendes Konzentrat des Lösungsgemisches aufzufangen und an die Speichereinrichtung abzugeben.

Die Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik insbesondere den Vorteil, daß die Speicherung der thermo-chemischen Energie in dem Beladungsprozeß nicht, wie dies im Stand der Technik vorgesehen ist, die zusätzliche Nutzung von Solarkollektoren erfordert. In den solaren Luftkollektor werden mit Hilfe der Sonnenenergie die Luft erwärmt und befeuchtet und gleichzeitig das Lösungsgemisch aufkonzentriert, indem das Lösungsmittel, welches bevorzugt eine wasserbasierte Flüssigkeit oder reines Wasser ist, aus dem eingebrachten Lösungsgemisch ausgetrieben und dann zum Befeuchten der Luft verwendet wird. Die im Stand der Technik sowohl apparativ als auch funktionell getrennt ausgeführten Verfahrensschritte der Lufterwärmung und -befeuchtung oder einer anderen Form der thermischen Solarenergiegewinnung sowie des Aufkonzentrierens des Lösungsgemisches werden integriert ausgeführt, wodurch die thermische Anlage insgesamt vereinfacht und hierdurch kostengünstiger herstellbar ist.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Lösungsgemisch in dem solaren Luftkollektor mittels eines Rieselbefeuchters eingebracht wird.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß als Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung beim Beladungsprozeß ein direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher verwendet wird, bei dem die von der erwärmten Luft abgegebene Wärmeenergie mittels direktem Kontakt zwischen der erwärmten Luft und der Wärmetauschermedium abgegeben wird. Das Wärmetauschermedium, bei dem es sich bevorzugt um Wasser handelt, kann bei dieser Ausführung mittels eines Rieselbefeuchters von oben in die wahlweise als Schacht oder Kamin ausgeführte Kanaleinrichtung eingebracht werden, so daß sich ein Strom von oben nach unten ergibt. Die aus dem solaren Luftkollektor einströmende Luft, welche erwärmt und befeuchtet ist, kommt dann in direktem Kontakt mit dem Wärmetauschermedium, so daß die Kondensationsabwärme direkt auf das Wärmetauschermedium übertragen wird. Ein in das Wärmetauschermedium kondensierter, zuvor ausgetriebener Wasseranteil aus dem Lösungsmittel kann dann aufgefangen und abgeführt werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die erwärmte Luft und das Wärmetauschermedium in dem Schacht in direkten Kontakt gebracht werden, indem das Wärmetauschermedium in die Kanaleinrichtung eingerieselt wird.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, daß als direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung beim Beladungsprozeß ein kaskadierter direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher verwendet wird, bei dem das Wärmetauschermedium teilweise in Richtung und teilweise entgegen der Richtung einer Strömung der erwärmten Luft in der Kanaleinrichtung geführt wird. Ein kaskadierter direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher kann mit wenigstens zwei übereinander angeordneten Teilbereichen ausgeführt sein, wobei das Wärmetauschermedium zunächst aufgrund der Schwerkraft im unteren Teilbereich von oben nach unten strömt, um dann mittels einer Pumpe von unten nach oben gehoben und anschließend über einem darüber liegenden Teilbereich verrieselt wird. Dieses Anheben des Wärmetauschermediums kann kaskadenweise oder teilbereichsweise ausgeführt werden. Mittels Anheben des Wärmetauschermediums strömt dieses in Gegenrichtung zu der nach unten strömenden, erwärmten und befeuchteten Luft.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß als Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung beim Beladungsprozeß ein indirekter Wärmetauscher verwendet wird, bei dem die von der erwärmten Luft abgegebene Wärmeenergie an ein nicht mit der erwärmten Luft in Kontakt stehendes Wärmetauschermedium abgegeben wird. Bei einem indirekten Wärmetauscher fließt das Wärmetauschermedium in einem von der erwärmten Luft getrennten Kreislauf, so daß kein Kontakt zwischen der erwärmten Luft und dem Wärmetauschermedium stattfindet. Die Wärmeenergie wird von der erwärmten Luft üblicherweise über Trennwände, die bevorzugt als Metallflächen gebildet sind, an das Wärmetauschermedium übertragen.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß das Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung in geschichteten Schichtbereichen vorgehalten wird, in denen Teilmengen des Lösungsgemisches mit unterschiedlichen Konzentrationen des gelösten Zusatzstoffes angeordnet sind und für die eine zugeordnete Entnahmeleitung vorgesehen ist. Die Schichtung in der Speichereinrichtung kann sich hierbei aufgrund der unterschiedlichen Konzentrationen des gelösten Zusatzstoffes einstellen. Das höher konzentrierte Lösungsgemisch befindet sich eher im unteren Bereich der Speichereinrichtung, wohingegen weniger konzentriertes Lösungsgemisch sich im oberen Bereich der Speichereinrichtung anreichert. Die Schichtung ermöglicht es, über den geschichteten Schichtbereichen zugeordnete Zu- und Abflüsse im Be- oder Entladungsprozeß gezielt auf Teilmengen des Lösungsgemisches mit verschiedenen Konzentrationen zuzugreifen. So kann beispielsweise bei dem thermo-chemischen Entladungsprozeß bevorzugt auf die höher konzentrierten Teilmengen des Lösungsgemisches zugegriffen werden. In ähnlicher Weise können weniger konzentrierte Teilmengen des Lösungsgemisches dann in einem bestimmten Schichtbereich der Speichereinrichtung wieder eingebracht werden.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Luft mittels eines natürlichen, aufgrund unterschiedlicher Temperaturzonen gebildeten Luftstroms transportiert wird, welcher wahlweise durch einen mittels einer Ventilatoreinrichtung erzeugten, künstlichen Luftstrom unterstützt oder durch diesen ersetzt wird. Ein natürlicher Luftstrom wird mittels einer im solaren Luftkollektor aufgrund von Erwärmung der Luft eintretenden Aufwärtsbewegung in Kombination mit einer in der Kanaleinrichtung erfolgten Abkühlung der Luft und hier entstehender Abtriebsbewegung eingestellt. Auf diese Weise erfolgt der Luftaustausch in den Elementen der thermischen Anlage, ohne daß es hierfür mechanischen Aufwandes bedarf. Aber auch der Einsatz einer Ventilatoreinrichtung zum Erzeugen eines künstlichen oder mechanischen Luftstroms kann ergänzend oder alternativ vorgesehen sein.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in einem thermischen Entladungsprozeß die thermische Energie von dem flüssigen Wärmeträger wenigstens teilweise abgegeben wird, wahlweise unter Nutzung des Wärmetauschers in der Kanaleinrichtung. In dem thermischen Entladungsprozeß wird die in der Speichereinrichtung im Beladungsprozeß auf den flüssigen Wärmeträger übertragene, thermische Energie wenigstens teilweise abgegeben, um die thermische Energie für einen Heiz- oder Kühlprozeß zu nutzen.

Dieses kann wahlweise unter Nutzung des Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung oder alternativ oder ergänzend mit Hilfe anderer Wärmetauscher erfolgen. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß als flüssiger Wärmeträger das Lösungsgemisch verwendet wird. Auf diese Weise muß zur Energiespeicherung insgesamt nur ein Speicher bereitgestellt werden, da die Masse des thermo-chemischen Speichers zusätzlich thermisch aktiviert wird. Hierfür wird ein im Speicher angeordneter Wärmetauscher genutzt, um während der Beladungsphase den flüssigen Wärmeträger abzukühlen und das Lösungsgemisch zu erwärmen, ohne das Lösungsgemisch unnötig zu verdünnen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß in einem thermo-chemischen Entladungsprozeß die thermo-chemische Energie von dem konzentrierten Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung wenigstens teilweise abgegeben wird, indem das konzentrierte Lösungsgemisch mittels einer Verteileinrichtung verteilt wird und unter Ausnutzung frei werdender Verdampfungsenthalpie Luftfeuchtigkeit aufnimmt, wodurch ein erwärmtes und gegenüber dem konzentrierten Lösungsgemisch verdünntes Lösungsgemisch gebildet wird, welches thermisch nutzbare Energie bereitstellt. Die Feuchte kann bevorzugt mittels befeuchteter Luft bereitgestellt werden, die ihrerseits in dem solaren Luftkollektor erzeugt wird, wobei die Feuchtigkeit dort nicht aus dem Lösungsgemisch zur Verfügung gestellt wird. Vielmehr wird das Lösungsmittel, also beispielsweise Wasser, bereitgestellt. Auch kann anderswo erzeugte feuchte Luft genutzt werden. Bei dem thermo-chemischen Entladungsprozeß wird die im Beladungsprozeß mittels Aufkonzentration des Lösungsgemisches gespeicherte thermo-chemische Energie wenigstens teilweise wieder abgegeben. Das hierbei erzeugte, erwärmte und verdünnte Lösungsgemisch kann der Speichereinrichtung wieder zugeführt werden oder alternativ oder ergänzend auch in anderer Art und Weise zum Heizen oder Kühlen verwendet werden, indem die thermisch nutzbare Energie abgegriffen wird. Bei der thermo-chemischen Entladung unter Verwendung eines thermisch aktivierten Konzentratspeichers wird der Wärmetauscher im Speicher genutzt, um die bei der Aufnahme von Feuchtigkeit in das Lösungskonzentrat frei werdende Wärme auf eine größere Speichermasse zu verteilen.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, daß der thermo-chemische Entladungsprozeß wenigstens teilweise in der Kanaleinrichtung unter Verwendung des hierin angeordneten Wärmetauschers ausgeführt wird. Diese Ausführungsform hat gegenüber dem Stand der Technik insbesondere den Vorteil, daß die Entladung der thermo-chemischen Energie in dem Beladungsprozeß nicht zwingend über weitere Anlagenkomponenten in Form von Absorber- und Verdunstereinheiten erfolgt. Vielmehr kann zur Erzeugung von Wasserdampf zeitlich versetzt wiederum der im solaren Luftkollektor angeordnete Rieselkörper und zur anschließenden Absorption des Wasserdampfes wiederum die in der Kanaleinrichtung angeordneten Wärmetauscheroberflächen verwendet werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der thermo-chemische Entladungsprozeß wenigstens teilweise in einer äußeren Absorptionswärmepumpe ausgeführt wird, welcher das konzentrierte Lösungsgemisch zugeführt wird. Bei der äußeren Absorptionswärmepumpe handelt es sich beispielsweise um eine konventionelle, evakuierte Einheit mit Verdunster und Absorber. Das konzentrierte Lösungsgemisch kann zum Beispiel über ein Leitungssystem der äußeren Absorptionswärmepumpe zugeführt werden. In vergleichbarer Weise kann dann ein in der äußeren Absorptionswärmepumpe erzeugtes, verdünntes Lösungsgemisch zur Regeneration oder Eindickung wieder an die Speichereinrichtung oder direkt in den solaren Luftkollektor zurückgeführt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das konzentrierte Lösungsgemisch mittels einer Rieseleinrichtung verteilt wird.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das erwärmte und gegenüber dem konzentrierten Lösungsgemisch verdünnte Lösungsgemisch zumindest teilweise der Speichereinrichtung zugeführt wird.

Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung zum Temperieren eines Gebäudes näher erläutert.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Wärmetauscher gemäß einer Bauart ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Bauarten ausgeführt ist: direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher und indirekter Wärmetauscher.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß ein Lüftungssystem, welches konfiguriert ist, einen natürlichen Luftstrom zum Transportieren der Luft erzeugt.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, daß die Speichereinrichtung mit einer äußeren Absorptionswärmepumpe verbunden ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Befeuchtungseinrichtung einen Rieselbefeuchter aufweist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Befeuchtungseinrichtung oberhalb eines Pflanzenbereiches in einem Gewächshaus angeordnet ist. Die Befeuchtungseinrichtung kann höhenverstellbar oberhalb des Pflanzenbereiches in dem Gewächshaus gebildet sein. In einer Ausführung wird hierfür ein Seilzug genutzt, um die Befeuchtungseinrichtung, bei der es sich beispielsweise um einen Rieselbefeuchter handelt, auf die Pflanzen herabzulassen oder von diesen wieder zu entfernen.

Das beschriebene Verfahren und die erläuterte Vorrichtung können bevorzugt zur Klimatisierung oder Temperierung eines Gewächshauses verwendet werden. In einer Ausführung ist dann das Gewächshaus über eine auf Bodenebene angeordnete und verschließbar ausgeführte Öffnung mit einem Ausgang der Kanaleinrichtung und über eine in einer Dachebene angeordnete und verschließbar ausgeführte Öffnung mit einem Ausgang des solaren Luftkollektors verbunden. In einer möglichen Ausführungsform umfaßt die Befeuchtungseinrichtung eine teilweise lichtdurchlässige, verschiebbar oder ausrollbar ausgeführte Beschattungsvorrichtung im Dachbereich des Gewächshauses. Pflanzen können in dem Gewächshaus durch ihre Verdungstungsakivität zusätzliche Mengen an Wasserdampf erzeugen, welcher bei dem thermochemischen Entladungsprozeß von dem verteilten, konzentrierten Lösungsgemisch unter Ausnutzung der frei werdenden Verdampfungsenthalpie zum Erzeugen zusätzlicher thermischer Energie genutzt werden kann.

Die beschriebenen Prozesse, nämlich der Beladungsprozeß, der thermische Entladungsprozeß sowie der thermo-chemische Entladungsprozeß können nicht nur zeitlich sondern auch räumlich getrennt voneinander ausgeführt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, die thermische Anlage nur für den Beladungsprozeß, insbesondere das Speichern der thermo-chemischen Energie in der Speichereinrichtung zu nutzen. Für den Absorptionsprozeß, das heißt den thermo-chemischen Ladungsprozeß werden dann ein äußerer Verdampfer sowie weitere solare Luftkollektoren oder auch anderer Wärmequellen verwendet, zum Beispiel eine Kompostanlage, ein Erdwärmesonde oder dergleichen zum Verdunsten des Lösungsmittels. Das konzentrierte Lösungsgemisch wird dann als ein Speichermedium behandelt und kann mittels Fahrzeug oder Rohrleitungssystem an weiter entfernte Orte transportiert werden In ähnlicher Weise kann dann das nach dem thermo-chemischen Entladungsprozeß verbleibende, verdünnte Lösungsgemisch zurücktransportiert werden.

Ein wasserbasiertes Lösungsgemisch mit beispielsweise 40%iger Konzentration des gelösten Zusatzstoffes, bei dem es sich in funktioneller Hinsicht um ein Absorptionsmittel handelt, welches auf 20 % verdünnbar ist, enthält pro Liter dann 0,6 kWh Energie. Dieses ist etwa der zehnfache Betrag der thermischen Speicherkapazität von Wasser bei Beladung von 30 °C auf 80 °C und entspricht etwa dem Energiegehalt von 5 Gramm Rohöl. Zur weiteren Erhöhung der Effizienz kann der Stoff und Energietransport entsprechend dem Entladungsprozeß von konventionellen Wärmepumpen im Vakuum ablaufen.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer thermische Anlage für ein Gebäude, insbesondere ein Gewächshaus, zur Erläuterung eines Beladungsprozesses,

2 eine schematische Darstellung der thermische Anlage für ein Gebäude nach 1 zur Erläuterung eines Entladungsprozesses,

3 eine schematische Darstellung der thermischen Anlage für ein Gebäude nach 1 zur Erläuterung eines Entladungsprozesses, bei dem das Gebäude beheizt wird;

4 eine schematische Darstellung einer thermischen Anlage für ein Gebäude, insbesondere ein Gewächshaus, in einer anderen Ausführungsform mit einem externen Verdunster und einem externen Absorber; und

5 eine schematische Darstellung der thermischen Anlage für ein Gebäude nach 1, bei der Luftfeuchtigkeit aus Umgebungsluft oder einem Gewächshaus oder aus beiden für eine Wassergewinnung absorbiert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Für gleiche Merkmale werden in den 1 bis 5 gleiche Bezugszeichen verwendet.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer thermischen Anlage für ein Gebäude, insbesondere ein Gewächshaus, zur Erläuterung eines Beladungsprozesses.

Während eines Beladungsprozesses, der beispielsweise während der Sommermonate stattfindet, wird ein solarer Luftkollektor 3 benutzt, um ein Lösungsgemisch L mittels solarer Einstrahlung zu erhitzen, indem das Lösungsgemisch L auf einem Rieselbefeuchter 4 als Flüssigkeitsfilm über eine Einstrahlfläche verteilt wird. Hierbei laufen zwei energetische Prozesse parallel ab.

Zunächst wird das Lösungsgemisch L erwärmt, Wasser verdunstet aus dem Lösungsgemisch L, und die Konzentration von Inhaltsstoffen S in dem Lösungsgemisch L wird erhöht. Die in Abhängigkeit von einer Luftsättigung und einer erzielbaren Temperatur erreichbare, maximale Konzentration des Lösungsgemisches LK wird in einer bestimmten Aufenthaltszeit des Lösungsgemisches L in dem solaren Luftkollektor mittels eines ein- oder mehrfachen Überströmen des geneigten oder auch senkrecht angeordneten Rieselbefeuchters 4 erreicht. Das konzentrierte Lösungsgemisch LK wird dann in einer einen Konzentratspeicher 5 umfassenden Speichereinrichtung eingelagert.

Weiterhin wird der Feuchtigkeitsfilm in dem solaren Luftkollektor 3 durch die Solarstrahlung erhitzt. Hierdurch wird auch Luft über dem Feuchtigkeitsfilm erhitzt und befeuchtet. Mittels eines Umluftsystems wird die erhitzte und befeuchtete Luft nun über eine Oberfläche eines in einem Luftkanal 1 außerhalb des solaren Luftkollektors 3 angeordneten Wärmetauschers 2 geführt. Hierbei wird Energie durch sensible und latente Wärmeanteile der erwärmten und befeuchteten Luft transportiert. Mittels Überführung der Wärme an ein kälteres Medium in dem Wärmetauscher 2 wird bei Unterschreitung des Taupunktes auch die latente Wärme der Luftfeuchtigkeit durch Kondensation wieder in fühlbare Wärme umgewandelt und kann so ebenfalls nutzbar gemacht werden, indem die erwärmte Flüssigkeit dem Konzentratspeicher 5 zugeführt wird.

Ein in dem Konzentratspeicher 5 angeordneter weiterer Wärmetauscher 6 ermöglicht die Verwendung von Wasser als Kühlmittel in dem Luftkanal 1 und die Übertragung von Wärme/Kälte an das Lösungsgemisch L. Die Luftfeuchtigkeit im Luftkanal 1 kondensiert hierbei und kann als Wassergewinn W über eine Überlaufvorrichtung 12 abgeführt werden. Die hierbei gekühlte und entfeuchtete Luft wird über einen Verbindungsschacht wieder in den solaren Luftkollektor 3 zurückgeführt, wo erneut Wärme und Feuchtigkeit aufgenommen werden kann.

Um die Taupunkttemperatur der Luft zu unterschreiten und die Luft im geschlossenen System konstant zu entfeuchten, muß ein Kühlmedium bereitgestellt werden. Dieses wird aus einem Wärme-/Kältespeicher 8 bereitgestellt, welcher zusammen mit dem Konzentratspeicher 5 in der Speichereinrichtung gebildet ist.

Bei zunehmender Erwärmung der Speichereinrichtung wird die benötigte Taupunkttemperatur zur Luftentfeuchtung ab einem bestimmten Punkt überschritten. In diesem Fall kann ein Teil des Speichervolumens über den Wärmetauscher 2 in den Nachtstunden gezielt abgekühlt werden und als Kältevorrat erneut in den Wärme-/Kältespeicher 8 eingelagert werden.

Während des Beladungsprozesses dient ein Teil der Speichermasse beispielsweise als Puffer-Wärmespeicher für eine erste Heizperiode im beginnenden Winter oder für die Beheizung in einem Gewächshaus 9 über Nacht. Ein zweites Teilvolumen dient als Kältespeicher, nämlich zur Bevorratung von Kälte aus einer saisonalen Entladungsphase oder regelmäßiger nächtlicher Abkühlung, zum Erzwingen des Kondensationsvorganges.

Mittels Unterteilung des Wärmetauschers 2 in kaskadenartige Teilbereiche (nicht dargestellt) kann bei Verrieselung der Flüssigkeit von oben nach unten ein Gegenstrom zu der beim Beladungsprozeß ebenfalls von oben nach unten strömenden Luft erzeugt werden. Hierdurch wird eine effektivere Erwärmung der Flüssigkeitsseite erreicht. Dieses kann mittels wenigstens zwei übereinander angeordneter Teilbereiche eines Rieselkörpers erreicht werden, wobei ein Wärmetauschermedium zunächst aufgrund der Schwerkraft im untersten Teilbereich von oben nach unten strömt, um dann mittels einer Pumpe von unten nach oben gehoben und anschließend über dem darüberliegenden Teilbereich verrieselt zu werden. Mittels Anheben des Wärmetauschermediums strömt dieses in der Summe in Gegenrichtung zu der nach unten strömenden, erwärmten und befeuchteten Luft.

2 zeigt eine schematische Darstellung der thermische Anlage für ein Gebäude nach 1 zur Erläuterung eines Entladungsprozesses.

Eine Entladung der Speichereinrichtung, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel den Konzentratspeicher 5 und den Wärme-/Kältespeicher 8 implementiert, kann in einen thermischen und einem thermo-chemischen Entladungsprozeß unterteilt werden, die bevorzugt zeitlich versetzt ablaufen.

In kälteren Jahreszeiten kann das erwärmte Lösungsgemisch L bei Entladung des thermischen Speicherpotentials über den Wärmetauscher 2 geführt werden, indem Wärmeenergie mittels direktem Kontakt zwischen dem Wärmetauschermedium und der erwärmten Luft übertragen wird, um das anliegende Gewächshaus 9 über den Luftstrom zu erwärmen. Der Wärmetauscher 2 dient dann als Heizkörper.

Bei Verwendung eines Flüssigkeit-Luft-Wärmetauschers in der Direktkontakt-Bauart wird die erwärmte Flüssigkeit auf einer offenen Oberfläche hierbei nicht verdunstet, da ein hygroskopisch wirkender Anteil der gelösten Inhaltsstoffe S dies verhindert, solange eine bestimmte Konzentration des Lösungsgemisches L nicht unterschritten wird. Die Konzentration kann mittels Verdünnen aber gezielt soweit herabgesetzt werden, daß die Raumluft sich entsprechend einer eingestellten Heiztemperatur nicht nur erwärmt, sondern auch auf einen bestimmbaren Wasseranteil hin befeuchtet wird. Um eine ungewünschte Überbefeuchtung der Raumluft beim Heizen zu verhindern, muß eine durchgehende Mindestrestkonzentration des Lösungsgemisches L in der Speichereinrichtung unter Berücksichtigung des verwendeten Inhaltsstoffes S bei der Auslegung des Gesamtsystems berücksichtigt werden. Der in der Speichereinrichtung angeordnete, weitere Wärmetauscher 6 ermöglicht hierbei ein Verfahren, bei dem die Konzentration des Lösungsgemisches LK aus der Speichereinrichtung entnommen wird und mittels mehrfachen Durchströmen des Wärmetauschers 2 in dem Luftkanal 1 und des weiteren Wärmetauschers 6 in der Speichereinrichtung solange Wasser aus der Luft entnehmen kann, bis dann ein verdünntes Lösungsgemisch LV mit einer gewünschten Verdünnung gebildet ist, die hierbei entstehende Wärme auf das Speichervolumen übertragen ist und dann wieder in den Konzentratspeicher 5 zurückgeführt werden kann.

Die Verwendung des Wärmetauschers 2 in der Direktkontakt-Bauart im Luftkanal 1 ist in Kopplung mit einem offenen Absorptionssystem zweckmäßig, weil bei einer Raumheizung der Direktkontakt-Wärmetauscher nur eingesetzt werden kann, wenn eine Heizflüssigkeit mittels Regelung der Konzentration des Inhaltsstoffes S nicht verdunstet. Darüber hinaus kommt reines Wasser für einen direkten Kontakt mit der genutzten Raumluft nicht in Frage, da es auf offenen Wasseroberflächen zu Bakterienbewuchs mit unvertretbaren hygienischen Risiken kommt.

Weiterhin ist ein thermo-chemischer Entladungsprozeß vorgesehen, insbesondere während sonniger und wärmerer Winterperioden. Das Lösungsgemisch L in der Speichereinrichtung kann mittels Bereitstellung des konzentrierten Lösungsgemisches LK mehrmals wieder erwärmt werden. Mit Hilfe der Wiederbeladung kann ein saisonaler Wärmespeicher insgesamt kleiner dimensioniert werden. Hierzu wird Wasser W, beispielsweise Leitungs-, Regen- oder auch Meerwasser zur Luftbefeuchtung in den solaren Luftkollektor 3 eingeführt. Mittels solarer Einstrahlung in den solaren Luftkollektor 3 oder direkter Erwärmung der Luft über Außenflächen des solaren Luftkollektors 3 kann so feuchte Luft erzeugt werden, die analog des oben beschriebenen Beladungsprozesses zum Wärmetauscher 2 geführt wird. Die Oberflächen des Wärmetauschers 2 können hierbei als Rieselkörper verwendet werden, bei dem das konzentrierte Lösungsgemisch LK über die Wärmetauscheroberfläche geleitet wird, um die in dem solaren Luftkollektor 3 erzeugte Luftfeuchte zu absorbieren. Das konzentrierte Lösungsgemisch LK wird aufgrund der bei der Aufnahme von Luftfeuchte freiwerdenden latente Wärme erhitzt und kann direkt zum Heizen oder zum thermischen Aktivieren des Lösungsgemisches in der Speichereinrichtung eingesetzt werden, indem es anschließend den weiteren Wärmetauscher 6 durchströmt. Dem Wärmepumpenprinzip folgend wird also Wärme aus einer niedrig temperierten Quelle während der Absorptionsphase aufgewertet, während in der vorangehenden Austreibungsphase niedrig temperierte Wärme über die Speichereinrichtung zwischengelagert und vorzugsweise nachts an die Umgebung abgegeben wird.

3 zeigt eine schematische Darstellung der thermischen Anlage für ein Gebäude nach 1 zur Erläuterung eines Entladungsprozesses, bei dem das Gebäude beheizt wird.

Wie sich aus 3 ergibt, kann die gespeicherte Wärme auch einem anliegenden Gebäude 11 zugeführt werden. Ein Luftkreislauf durch den solaren Kollektor 3 wird hierbei über mindestens zwei verschließbare Klappen 14a, 14b geschlossen. Es wird ein neuer Kreislauf zwischen dem Luftkanal 1 und dem Gebäude 11 über ein mit Klappen versehenes Verbindungselement 15a gebildet. Des weiteren ist ein mit Klappen versehenes weiteres Verbindungselement 15b vorgesehen.

Der Wärmetauscher 2 dient als Heizkörper des Gebäudes 11. Abwechselnd wird mittels Öffnen der Klappen 14a, 14b und Schließen der Verbindungselemente 15a, 15b Luft aus einem Kollektorkreislauf und in umgekehrter Weise aus einem Gebäudekreislauf zum Wärmetauscher 2 geführt. Das Gewächshaus 9 kann hierbei als solar bestrahlte Kollektorfläche verwendet werden, die aufgrund der großen Verdunstungsoberfläche der Pflanzen eine hohe Verdunstungsrate ermöglicht, auch bei relativ niedrigen Temperaturen, und ohne selbst beheizt zu werden. An sonnigen Wintertagen kann Luft in dem Gebäude 11 auch direkt über den solaren Luftkollektor 3 erwärmt werden, ohne den Wärme-/Kältespeicher 8 zu entladen. Hierfür wird ein Luftkreislauf zwischen einem Kollektorvolumen und einem Gebäudevolumen unter Abkopplung eines Wärmetauscherschachtes über eine Klappe 16 in dem Luftkanal 1 gebildet, wobei die Klappen 14a, 14b und die Verbindungselemente 15a, 15b geöffnet sind.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer thermischen Anlage für ein Gebäude, insbesondere ein Gewächshaus, in einer anderen Ausführungsform mit einem externen Verdunster und einem externen Absorber.

Die beschriebenen Prozesse der Speicherbeladung (vgl. Erläuterung zu 1) und der Speicherentladung (vgl. Erläuterungen zu 2) können nicht nur zeitlich sondern auch räumlich getrennt voneinander ablaufen. In diesem Fall wird die thermische Anlage nur für die thermochemische Beladung genutzt. Für den Absorptionsprozeß werden dann in einem externen Verdampfer 10a weitere solare Feuchtluftkollektoren oder auch andere Wärmequellen, beispielsweise eine Kompostanlage, eine Erdwärmesonde oder dergleichen, zur Wasserverdunstung erschlossen, die über die Absorption in das bereitgestellte konzentrierte Lösungsgemisch LK in einem externen Absorber 10b in verwertbare Wärme auf höherer Temperaturebene gehoben werden können.

Das konzentrierte Lösungsgemisch LK wird dann als Speichermedium gehandelt und kann über Fahrzeuge oder Rohrsysteme an weiter entfernte Orte transportiert und als verdünntes Lösungsgemisch wieder zurücktransportiert werden. Ein Lösungsgemisch mit beispielsweise 40%-iger Konzentration des Absorptionsmittels, welches auf 20% verdünnbar ist, enthält pro Liter dann etwa 0,6kWh Energie in Form von potentieller Verdampfungsenthalpie. Dies ist etwa der 10-fache Wert der thermischen Speicherkapazität von Wasser bei Beladung von 30°C auf 80°C und entspricht etwa dem Energiegehalt von 5 Gramm Rohöl.

Zur Erhöhung der Effizienz kann der Stoff- und Energietransport bei dem Entladungsprozeß zwischen Komponenten des externen Verdampfers 10a und des externen Absorbers 10b wie bei herkömmlichen Wärmepumpen auch im Vakuum ablaufen, so daß die Energieaufnahme über den externen Verdampfer 10a bei gegebener Temperatur der erschlossenen Niedrigwärme erhöht wird.

Der Stoff- und Energietransport im Vakuum kann auch zur solaren Kühlung eingesetzt werden, indem die Wärme für den Verdunstungsprozeß im externen Verdampfer 10a der Luft des zu kühlenden Raumes oder einem zu kühlenden flüssigen Medium entnommen wird und die Abwärme über das aus dem externe Absorber 10b austretende, verdünnte Lösungsgemisch LV oder über einen zusätzlichen Kühlkreislauf mit einem Wärmetauscher im externen Absorber 10b an die Außenluft der Umgebung abgeführt wird. Da die Konzentration des Lösungsgemischs L weit über der Konzentration von Salz im Meerwasser liegt, kann während des thermo-chemischen Entladungsprozesses (vgl. Erläuterungen zu 2) anstelle von Süßwasser B auch Meerwasser MW im externen Verdampfer 10a verwendet werden. Hierbei muß regelmäßig konzentriertes Meerwasser MWK aus einem Kreisprozeß entnommen, entsorgt und weiterverwertet werden. Verdunstete Anteile können nach Absorption aus dem verdünnten Lösungsgemisch über die Überlaufvorrichtung 12 im folgenden Regenerationszyklus (vgl. Erläuterungen zu 1) abgetrennt und als kondensiertes Süßwasser verwertet werden.

5 zeigt eine schematische Darstellung der thermischen Anlage für ein Gebäude nach 1, bei der Luftfeuchtigkeit aus Umgebungsluft oder einem Gewächshaus oder aus beiden für eine Wassergewinnung absorbiert wird.

Ein weiterer Anwendungsfall ist die Gewinnung von Wasser aus der Umgebungsluft bei hohen Luftfeuchtewerten. Hierfür wird das konzentrierte Lösungsgemisch LK über den Rieselkörper des Wärmetauschers 2 im Luftkanal 1 verteilt. Außenluft der Umgebung wird über eine Klappe 13a im geöffneten Zustand über das Gewächshaus 9 oder direkt an die Unterseite des Luftkanals 1 geführt. Bei ausreichend hoher Luftfeuchte wird der Wasserdampf der Außenluft von dem konzentrierten Lösungsgemisch LK absorbiert. Die erwärmte und entfeuchtete Luft wird auftriebsbedingt oder unterstützt durch mechanische Lüftung über einen Ventilator 7 über eine weitere Öffnung mit einer regelbaren Klappe 13b an der Oberseite des Luftkanals 1 wieder an die Umgebung abgegeben. Beim nächsten Beladungsprozeß (vgl. Erläuterungen zu 1) kann die absorbierte Feuchtigkeit der Außenluft dann wieder verdunstet, anschließend auskondensiert und als Brauchwasser über die Überlaufvorrichtung 12 nutzbar gemacht werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.

1
Luftkanal
2
Wärmetauscher
3
solarer Luftkollektor
4
Rieselbefeuchter
5
Konzentratspeicher
6
weiterer Wärmetauscher
7
Ventilator
8
Wärme-/Kältespeicher
9
Gewächshaus
10a
externer Verdampfer einer Absorptionswärmepumpe
10b
externer Absorber
11
Gebäude
12
Überlaufvorrichtung
13a, 13b
Klappe
14
Klappe zwischen Luftkanal 1 und Gewächshaus 9
15
Klappen zwischen Luftkanal 1 und Gebäude 11
16
schließbare Klappe
S
Inhaltsstoff eines Lösungsgemisches L
L
Lösungsgemisch
LK
konzentriertes Lösungsgemisch
LV
verdünntes Lösungsgemisch
W
Wasser
MW
Meerwasser
MWK
konzentriertes Meerwasser


Anspruch[de]
Verfahren zur Energieumwandlung in einer thermischen Anlage zum Temperieren eines Gebäudes, insbesondere Temperierungsanlage für ein Gewächshaus, bei dem Luft über einen solaren Luftkollektor zu einer Kanaleinrichtung mit einem hierin angeordneten Wärmetauscher geführt wird, und zur Temperierung nutzbare Energie in einer Speichereinrichtung, die einen Vorrat eines Lösungsgemisches mit einem Lösungsmittel und einem hierin gelösten Zusatzstoff aufweist, gespeichert wird, wobei die Speichereinrichtung in einem Beladungsprozeß

– mit thermischer Energie beladen wird, indem:

– die Luft in dem solaren Luftkollektor mittels Sonnenenergie erwärmt wird und

– ein flüssiger Wärmeträger, welcher wahlweise von dem Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung gebildet wird, mittels von der erwärmten Luft an dem Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung abgegebener Wärmeenergie erwärmt wird, und

– mit thermo-chemischer Energie beladen wird, indem:

– die Luft in dem solaren Luftkollektor mit Anteilen aus in dem solaren Luftkollektor eingebrachten Lösungsgemisch befeuchtet wird und

– ein zumindest um die von der Luft in dem solaren Luftkollektor aufgenommenen Anteile vermindertes Konzentrat des Lösungsgemisches aufgefangen und der Speichereinrichtung zugeführt wird, wodurch in der Speichereinrichtung ein konzentriertes Lösungsgemisch gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsgemisch in dem solaren Luftkollektor gemäß wenigstens einer der folgenden Prozesse eingebracht wird: mittels eines Rieselbefeuchters und mittels Besprühen einer Absorberfläche. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung beim Beladungsprozeß ein direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher verwendet wird, bei dem die von der erwärmten Luft abgegebene Wärmeenergie mittels direktem Kontakt zwischen der erwärmten Luft und dem Wärmetauschermedium übertragen wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwärmte Luft und das Wärmetauschermedium in der Kanaleinrichtung in direkten Kontakt gebracht werden, indem das Wärmetauschermedium in die Kanaleinrichtung eingerieselt wird. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung beim Beladungsprozeß ein kaskadierter direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher verwendet wird, bei dem das Wärmetauschermedium teilweise in Richtung und teilweise entgegen der Richtung einer Strömung der erwärmten Luft in der Kanaleinrichtung geführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmetauscher in der Kanaleinrichtung beim Beladungsprozeß ein indirekter Wärmetauscher verwendet wird, bei dem die von der erwärmten Luft abgegebene Wärmeenergie an ein nicht mit der erwärmten Luft in Kontakt stehendes Wärmetauschermedium abgegeben wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung in geschichteten Schichtbereichen vorgehalten wird, in denen Teilmengen des Lösungsgemisches mit unterschiedlichen Konzentrationen des gelösten Zusatzstoffes angeordnet sind und für die eine zugeordnete Entnahmeleitung vorgesehen ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft mittels eines natürlichen, aufgrund unterschiedlicher Temperaturzonen gebildeten Luftstroms transportiert wird, welcher wahlweise durch einen mittels einer Ventilatoreinrichtung erzeugten, künstlichen Luftstrom unterstützt oder durch diesen ersetzt wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem thermischen Entladungsprozeß die thermische Energie von dem flüssigen Wärmeträger wenigstens teilweise abgegeben wird, wahlweise unter Nutzung des Wärmetauschers in der Kanaleinrichtung. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem thermo-chemischen Entladungsprozeß die thermo-chemische Energie von dem konzentrierten Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung wenigstens teilweise abgegeben wird, indem das konzentrierte Lösungsgemisch mittels einer Verteileinrichtung verteilt wird und unter Ausnutzung frei werdender Verdampfungsenthalpie Luftfeuchtigkeit aufnimmt, wodurch ein erwärmtes und gegenüber dem konzentrierten Lösungsgemisch verdünntes Lösungsgemisch gebildet wird, welches thermisch nutzbare Energie bereitstellt. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der thermo-chemische Entladungsprozeß wenigstens teilweise in der Kanaleinrichtung unter Verwendung des hierin angeordneten Wärmetauschers ausgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der thermochemische Entladungsprozeß wenigstens teilweise in einer äußeren Absorptionswärmepumpe ausgeführt wird, welcher das konzentrierte Lösungsgemisch zugeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das konzentrierte Lösungsgemisch mittels einer Rieseleinrichtung verteilt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte und gegenüber dem konzentrierten Lösungsgemisch verdünnte Lösungsgemisch zumindest teilweise der Speichereinrichtung zugeführt wird. Vorrichtung zum Temperieren eines Gebäudes, insbesondere Temperierungsanlage für ein Gewächshaus, mit:

– einer Speichereinrichtung mit einem Vorrat eines Lösungsgemisches, welches ein Lösungsmittel und einen hierin gelösten Zusatzstoff enthält,

– einem solaren Luftkollektor, der konfiguriert ist, in dem solaren Luftkollektor eingebrachte Luft mittels Sonnenenergie zu erwärmen,

– einer Befeuchtungseinrichtung, die konfiguriert ist, in dem solaren Luftkollektor eine Menge des Lösungsgemisches die in dem solaren Luftkollektor eingebrachte Luft befeuchtend bereitzustellen, und die wahlweise in dem solaren Luftkollektor angeordnet ist,

– einer Kanaleinrichtung, welche zum Aufnehmen der in dem solaren Kollektor erwärmten und befeuchteten Luft mit dem solaren Luftkollektor verbunden ist,

– einem Wärmetauscher, welcher in der Kanaleinrichtung angeordnet und konfiguriert ist, thermische Energie von der erwärmten und befeuchteten Luft aufzunehmen und an einen flüssigen Wärmeträger, welcher wahlweise von dem Lösungsgemisch in der Speichereinrichtung gebildet wird, abzugeben, und

– einer Auffangeinrichtung, die konfiguriert ist, ein nach dem Befeuchten der Luft in dem solaren Luftkollektor verbleibendes Konzentrat des Lösungsgemisches aufzufangen und an die Speichereinrichtung abzugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher gemäß einer Bauart ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Bauarten ausgeführt ist: direkter Luft-Wärmetauschermedium-Wärmetauscher und indirekter Wärmetauscher. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch ein Lüftungssystem, welches konfiguriert ist, einen natürlichen Luftstrom zum Transportieren der Luft zu erzeugen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung mit einer äußeren Absorptionswärmepumpe verbunden ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungseinrichtung einen Rieselbefeuchter aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungseinrichtung oberhalb eines Pflanzenbereiches in einem Gewächshaus angeordnet ist.






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