Zyklus Adsorption / Desorption mit Zeolith und Wasser

Das kristalline Mineral Zeolith hat die Eigenschaft, Wasserdampf anzusaugen d.h. zu adsorbieren, in seine poröse Struktur einzubinden und dabei Wärme hoher Temperatur (50-130 °C) abzugeben.

Adsorption

Wenn dieser Prozess in luftleeren Behältern abläuft, wird der Dampf von der Wasser-oberfläche im Verdampfer-Behälter mit großer Heftigkeit angesaugt. Aufgrund der hohen Verdampfungskälte kühlt sich der Rest des Wassers stark ab und gefriert zu Eis. Dieses Eis kann dann zum Kühlen oder Klimatisieren genutzt werden. Gleichzeitig kann auch die im Zeolith freiwerdende Wärme für Heizzwecke verwendet werden. Befindet sich zwischen den beiden Behältern ein Ventil, kann die Kälte- bzw. Wärmeerzeugung unbegrenzt lange und ohne Energieverlust unterbrochen werden. Der erste Teilprozess (Adsorption) dieser Energiewandlung läuft solange, bis der Zeolith mit Wasser gesättigt ist.

Desorption

Anschließend erfolgt die Umkehrung in einem zweiten Teilprozess (Desorption) durch Wärmezufuhr (150-300 °C) in den Zeolith. Das Wasser wird dann dampfförmig aus dem Zeolith ausgeheizt (desorbiert) und verflüssigt sich wieder im Verdampfer-Behälter bei typischen Temperaturen zwischen 30-80 °C.
 

Die Zeolith-Technik spart Energie

Eine nahezu kontinuierliche Kälteerzeugung wird dann erreicht, wenn zwei oder mehrere Sorptionsaggregate phasenversetzt betrieben werden. Verwendet man dieses Aggregat gleichzeitig für Heiz- und Kühlzwecke, so beträgt der Gesamtnutzen 160 %. Für 130 % Nutzwärme und 30 % Nutzkälte muss lediglich 100 % Antriebswärme aufgewendet werden. Auch bei elektrischem Antrieb des Sorptionsaggregates können der Energieverbrauch und die CO2- Emission deutlich reduziert werden. Erfolgt der Antrieb mit anderen Energieformen, wie z.B. Gas, Sonne oder Abwärme ist das Einsparpotential und die Umweltverträglichkeit noch deutlich größer.