Chlazení sluncem - teplo jako podnět pro klimatizaci

Léto 2003 ukázalo, že se při extrémních klimatických podmínkách, čímž jsou myšleny hlavně vysoké letní teploty, necítíme dobře. Pro vlastníky domů to znamená, že klimatizace již patří ke standardu, který zajistí odpovídající pohodlí. Stále vzrůstající počet pokojových klimatizací v budovách staví před spotřebu energie nové úkoly.

V případě, že bude provoz všech klimatizací spojen s elektřinou, významně se zvýší její spotřeba v letních měsících, která již dnes přesahuje poptávku po elektřině v zimně. Na základě přetížení elektrické sítě pak mohou nastat problémy s dostatečnou dodávkou elektřiny.

Jednou z možností do budoucna, jak působit proti stále většímu přetěžování veřejné elektrické sítě, je využít pro klimatizaci samotného původce velkých teplot, totiž slunce. Chlazení za pomoci slunce, přestože to může znít také jako paradox, by mělo v budoucnosti pomoct ulehčit energetickým špičkám. Vídeňské výzkumné centrum arsenal research pracuje na rozvoji a prosazování solárních chladících klimatických systémů.

O realizaci těchto systémů již nejsou v podstatě žádné pochybnosti, ale jako u každé nově vyvinuté technologie bude ještě potřeba mnoho práce a času s rozvojem zázemí pro průmyslovou sériovou výrobu. Za velkou přednost lže pokládat, že solární chladící systémy nabízejí přednosti právě v době vyššího slunečního záření, kdy je pak úspory za energii pro klimatizaci nejvíce znatelné. Zároveň s tím, že je řešena poptávka na »studenou« energii v době, kdy existuje silná nabídka solárního tepla, snižuje se potřeba zásobníku energie. Dále se také celá investice do zařízení umoří mnohem dříve tím, že se tepelné solární kolektory využijí vícekrát. Kolektory budou tímto využity celkem 3 krát: pro ohřev teplé užitkové vody, pro přitápění na podzim a v zimě a konečně pro klimatizaci v místnosti v létě.

Příprava ochlazené energie může následovat v nejjednudušším principu přes proces absorbce. Tak bude k dispozici horká voda, která bude ohřátá od slunce a přivedená na ochlazení. Solární klimatizační zařízení ochlazuje vzduch principem absorpční chladničky.

Absorpční chlazení je první a nejstarší způsob klimatizace a chlazení. Absorpční klimatizér nepotřebuje elektricky poháněný kompresor ke stlačování chladicího média. Místo toho potřebuje chladicí (nebo klimatizační) zařízení zdroj tepla, např. velký sluneční kolektor k tomu, aby se chladicí médium absorbované na absorbent odpařovalo. Fyzikálně se využívá jevu, že některé látky mohou absorbovat takové množství chladicího média v jednotce objemu, že kdyby toto médium bylo ve stejné jednotce stlačeno ve formě plynu, dosahoval by jeho tlak obrovských hodnot. Chladicí médium může být voda/vodní pára. Adiabatická expanze plynu do prostoru způsobí podle známého Jouleova - Thomsonova jevu jeho silné ochlazení. Vypařování se odehrává ve výparníku. Ačkoliv absorpční chlazení vyžaduje elektřinu pro čerpání chladicí látky, je jí potřeba mnohem méně, než spotřebuje chladicí zařízení s běžným kompresorem. Pracuje-li chladicí zařízení na základě sluncem poháněné desorpce, musí být přizpůsobeno obvyklým pracovním teplotám slunečních kolektorů od 80 °C do 120 °C. Toto zařízení může také vyrábět led.

Přesnější popis možného sorbčního systému je na stránkách Vídeňského výzkumného centra arsenal research (dnes - v červenci 2022 - je tato stránka již nedostupná; pozn. redakce), text je v němčině a angličtině. Tento jednoduchý princip tak může pomoci snížit poptávku po elektrické energii. Kromě toho budou nahrazeny prostředky na chlazení energie, které zatěžují životní prostředí a může se tak prosadit další krok ve směru redukce světově rozšířených emisí CO₂ a tím i naplnění Kjótského protokolu.