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Solarwärmesystem für die
Beheizung von Industriehallen mit
Massivabsorber und
Saisonwärmespeicher
Massivabsorberfassadenelemente zur Aufnahme von Umweltenergie
Die Massivabsorberfassadenelemente beinhalten Rohre für den
Wärmeaustausch und sind Teil der Außenhülle in Sandwichbauweise nach
aktuellem EnEV-Standard.
In einem großen Festkörperwärmespeicher (Kies) wird die Umweltwärme
saisonal gespeichert.
Der Massivabsorber nimmt Umweltenergie auf und kann die gewonnene Wärme
entweder speichern, der Wärmepumpe bereitstellen oder direkt die Flächenheizung
versorgen. Der Wärmespeicher dient als Reserve, wenn die Fassade keinen
Wärmeertrag hat.
„Solar-Split“
Elektrisch angetriebenes Heiz- und
Kühlsystem mit Wärmespeicher
zum Ausgleich von Schwankungen
der Erzeugung und des Verbrauchs
Neue technische Lösungen zur verstärkten Nutzung photovoltaisch erzeugten Stroms
sollen zur Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden entwickelt werden. Ziel ist die
Erhöhung des Eigenverbrauchs von Solarstrom sowie die Reduktion der
Netzbelastung durch den Einsatz thermischer Speicher.
T
Q
Gebäude und Stromnetz
Projekt „Solarsplit“
Thermische Speicherung
Wärmepumpen-system
Latentwärmespeicher (Lamellenwärmeübertrager) bestehend aus fluchtend
angeordneten Kernrohren aus Kupfer und Lamellen aus Aluminium (links nahezu
vollkommen geschmolzen, rechts kristallisiert). Als Phasenwechselmaterial dient
Hochleistungsparaffin.
Paraffin größtenteils geschmolzen, teils kristallisiert.
Erstarrungsvorgang des Latentwärmespeichers
Absorption & Turbokompressor
Hybridkälteanlage
Turboverdichterprüfstand: Sprühverdampfer mit natürlichem Kältemittel R718
Evaporato
r
Turboverdichterprüfstand: Schematischer Aufbau & Sensorposition
Evaporator Absorber
Condenser Desorber
turbo
compressor
Throttle
E1
turbo
comressor
T0_IN
chilled water
T1_OUT
T0_OUT T1_IN
Cooling water
T2_OUT
V1 A1
C1 D1V2
PumpS1
ThrottleH
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H1
T2_IN
hot water
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Hybridkälteanlage: Schematischer Aufbau
Solarkamin-Forschung
an der Hochschule München
Solarkamin und Lüftungsschema der Seminarräume FH Potsdam (Wuchner et al. 2014)
Test rig and two different wind cowl systems: (static and dynamic)
hkj Velocity profile for air around the reference building (wind direction: South)
Erdeisspeicher und
oberflächennahe Geothermie
Ziele: Analyse und Bewertung der energetischen Eigenschaften von Erdeisspeichern
Ziele: Ermitteln möglicher Einbindungsvarianten von Erdeisspeichern
(KWK, Low-Ex-Fernwärmenetze, Regeneration durch Solar, Umwelt-, oder Abwärme)
Ziele: Validieren der Ergebnisse aus dynamischen Systemsimulationen
Ziele: Analyse und Bewertung der Leistungsfähigkeit unterschiedlicher
Bodenarten und Kollektoreinbauvarianten
„+Eins“
Plusenergiesiedlung Ludmilla-
Wohnpark in Landshut
Plusenergiesiedlung Ludmilla-Wohnpark in Landshut, ©Ludmilla Wohnbau GmbH
Ziele/Erkenntnisse:
Neue Erkenntnisse über Energie+
Entwicklung „Energieausweis+“
Optimierung Anlagenverhalten
Nutzersensibilisierung für energieschonendes Wohnen
Plusenergiesiedlung Ludmilla-Wohnpark in Landshut, ©Ludmilla Wohnbau GmbH
Ziele/Ergebnisse:
Verbrauchsvisualisierung „O-ViVE“
Untersuchung des Einflusses von „O-ViVE“ auf Nutzerverhalten
Leitfäden und Handlungsempfehlungen für Planer und Bewohner
Soziologische Untersuchungen
wissenschaftliches Simulationstool für oberflächennahe Geothermie
Effizienz tiefengeothermischer
Anlagen
Geothermieanlage nahe München:
Hier wird Thermalwasser mit einer Temperatur von 86 °C aus einer Tiefe von ca. 2500 m
gefördert. Mit der thermischen Leistung von ca. 10.000 kW können 1.500 Einfamilien-
häuser ressourcenschonend mit Wärme versorgt werden.
Wärmetauscher für die
Übergabe der Geothermie
an ein Fernwärmenetz
In dieser zerklüfteten Gesteinsformation (Malm) ist in ca. 2.500 m Tiefe heißes Wasser
vorhanden
Dynamische Optimierung von
Kälteversorgungssystemen
Quelle: www.guentner.de
Quelle: www.chemoform.com
Quelle: www.ksb.com
Quelle: www.hauserautomatic.ch
Quelle: www.cofely.de
Aussenluft
Frischwassernachspeisung /
Wasseraufbereitung
Kaltwasserrücklauf
Kühlwasservorlauf
Kühlwasserrücklauf
Kaltwasservorlauf
Zentrale Leittechnik
(ZLT) ENOS
Kälteleistung 𝑸
Betriebsoptimierung im Kälteversorgungssystem
ENOS - Betriebsphase
SmartGrid
(Strompreis)
System-
konfiguration
Topologie-
Editor
Anlagen-
kenngrößen
Wetter
(Prognose)
Energiebedarf
(Prognose)
SOLVER
(Optimierung)
Zentrale
Leittechnik
Last-
prognose
aktueller
Betrieb
Visualisierung
Detaillierung
ENOS
ZLT
Funktions-
Analyse
Betriebsoptimierung:
Bedarfsprognose
Komponenten-Analyse
Rückkopplung an ZLT
Ergebnis
Anlagen-
technik
Gebäude-
technik