Klimaanlagen verbrauchen viel Strom. Gibt es eine günstigere Alternative dazu?
Die Arbeitsweise komressorbetriebener Wärmepumpen:
Ein Arbeitsgas der Wärmepumpe/Kältemaschine wird komprimiert und erhitzt sich dadurch. So verhält sich jedes Gas, allerdings nimmt man bei Wärmepumpen/Kühlmaschinen ein Gas, das bei der Abkühlung flüssig wird. Theoretisch könnte man auch Luft nehmen, die wird allerdings nicht flüssig, sondern kühlt sich nur ab, weil die Expansion „isentrop“ ist, also Energie aus der Umgebung aufnimmt. Der Unterschied zu verdampfenden Flüssigkeiten ist, dass pro Verdichtungstakt mit all seinen Verlusten eine größere Wärmemenge umgesetzt wird und kühlt daher die Umgebung entsprechend mehr ab – die Verlustenergie der Maschine teilt sich auf eine größere Wärmemenge auf ⟶ der Wirkungsgrad wird besser. Der Stromverbrauch pro umgesetzter Energie ungefähr, je nach Qualität, drei bis fünfmal weniger als die erzeugte Kältemenge.
Die Arbeitsweise von Absorber Kühlmaschinen:
Es gibt aber auch Absorber – Kühlgeräte, die machen aus Wärme Kälte. Ein Beispiel: Die Ammoniak–Wasser betriebenen Kühlgeräte: Ammoniak löst sich im Wasser bei Umgebungstemperatur gut auf und ist darin dann ~ 300-mal dichter als das Gas. Heizt man es auf, im Sommer z.B. mit Sonnenenergie, sinkt die Löslichkeit des Gases in Wasser massiv ab und das Gas baut einen Druck auf. Kühlt man das Gas dann auf Umgebungstemperatur ab, wird es flüssig. Es wird in den Verdampfer geleitet, sodass es bei der Verdampfung Wärme aus der Umgebung verbraucht, also kühlt. Das was der Kompressor elektrisch leisten muss, macht in dem Fall die Sonnenwärme. Mit einem Eisspeicher kann man die Kälte speichern und bei Bedarf abrufen.
Diese Variante ist daher umweltfreundlicher, denn genau zu der Zeit, wann die Sonne die meiste Wärme erzeugt, arbeitet auch diese Maschine mit dem besten Wirkungsgrad. In Gegenden ohne Stromversorgung ist sie daher schon lange die Methode der Wahl.