Hybrid-Kühlsystem zielt auf Energieeffizienz ab
Durch die frühere Entfernung von Feuchtigkeit im Luftstrompfad kann ein Hybridkühlsystem die Belastung herkömmlicher Kompressoren reduzieren und gleichzeitig die Komfortbedingungen in Innenräumen aufrechterhalten.
Forscher am Indian Institute of Technology Delhi entwickeln ein Hybrid-Klimasystem, das die Kühleffizienz verbessern und gleichzeitig den Stromverbrauch senken soll.Der von einem Team der Fakultät für Maschinenbau erstellte Prototyp im Labormaßstab integriert ein membranbasiertes Flüssigkeits-Trockenmittelmodul mit einem herkömmlichen Dampfkompressions-Klimasystem, um die Feuchtigkeitskontrolle effizienter zu gestalten.
Durch die Reduzierung des Bedarfs an übermäßiger Luftkühlung zur Entfernung von Feuchtigkeit kann der Hybridansatz den Gesamtstrombedarf senken, der zur Erzielung von Komfortbedingungen in Innenräumen erforderlich ist.In Labortests reduzierte das System den Stromverbrauch von etwa 1200 W für eine typische Raumklimaanlage auf etwa 800 W bei gleichbleibendem Komfortniveau.Unter repräsentativen indischen Klimabedingungen liegen die prognostizierten Einsparungen zwischen etwa 28 Prozent in feuchten Regionen und mehr als 40 Prozent in trockenen und trockenen Umgebungen.
Herkömmliche Dampfkompressions-Klimaanlagen entfernen Feuchtigkeit, indem sie die Luft so lange unterkühlen, bis Wasserdampf kondensiert, ein energieintensiver Prozess.In der Hybridkonfiguration wird Feuchtigkeit mithilfe eines flüssigen Trockenmittels früher im Luftstrompfad entfernt, wodurch die Belastung der Kühlstufe verringert wird.Das Design nutzt auch die von der Kondensatoreinheit abgegebene Wärme zur Regeneration der Trockenmittellösung und verbessert so die Energieausnutzung, ohne dass eine zusätzliche Heizung erforderlich ist.
Das System umfasst ein kompaktes Zusatzmodul, das mithilfe eines flüssigen Trockenmittels auf Salzbasis Feuchtigkeit aus der einströmenden Luft absorbiert.Eine dünne selektive Polymermembran trennt die Luft von der Lösung, lässt Wasserdampf durch und verhindert gleichzeitig, dass das Salz in den Raumluftstrom gelangt.Nach der Feuchtigkeitsaufnahme wird das verdünnte Trockenmittel durch ein Regenerationsmodul geleitet, wo die Abwärme des Kondensators die Lösung trocknet und für die Wiederverwendung vorbereitet, wodurch ein kontinuierlicher geschlossener Kreislauf entsteht.
Prof. Anurag Goyal, Fachbereich Maschinenbau, IIT Delhi, sagt: „Durch den Einsatz des vorgeschlagenen Systems unter typischen Betriebsbedingungen sank der Gesamtstromverbrauch von etwa 1200 W für eine Standard-Raumklimaanlage auf etwa 800 W für den Hybrid, was zu einem um etwa 33 Prozent geringeren Energieverbrauch bei gleichzeitiger Erfüllung der gleichen Komfortziele in Innenräumen führte.“
