Dynamische Modellierung und Simulation eines facaden-integrierten Adsorptionssystems zur solarunterstützten Kühlung von Leichtbauten

Reduktionen der Kohlenstoffdioxidemissionen aus dem Gebäudesektor sind für den Klimaschutz zwingend erforderlich. Dies erfordert sowohl eine Verringerung des Baumaterials und der Energie als auch eine Reduzierung der Betriebsenergie. Vor diesem Hintergrund wird in dieser Arbeit ein neuartiges, facaden-integriertes Adsorptionssystem zur solarunterstützten Kühlung von Leichtbauten vorgeschlagen und theoretisch untersucht. Zu diesem Zweck wurde ein detailliertes Simulationsmodell entwickelt, um sowohl die Prozesse in den einzelnen Komponenten als auch das Gesamtverhalten des Systems zu analysieren. Das vorgeschlagene System besteht aus den drei Komponenten Adsorber, Kondensator und Verdampfer, die vakuumdicht verbunden sind und durch Dampfübertragung gekoppelt werden. Die Simulationsergebnisse eines definierten Referenzfalls ergeben Kühlleistungen von 54 W pro installiertem Quadratmeter Adsorberfassade. Die Kühlleistung kann über 12 Stunden aufrechterhalten werden, was die Anwendbarkeit des vorgeschlagenen Systems bestätigt. Darüber hinaus wird eine umfassende parametrische Studie durchgeführt, um einen optimalen Satz von параметern für maximale Kühlleistung unter den angenommenen Bedingungen zu identifizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass kontrollierte konstante Kühlraten von 105 W pro Quadratmeter Adsorberfassade erreicht werden können und eine maximale Spitzenleistung von 145 W pro Quadratmeter Adsorberfassade möglich ist.