Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Als FCKW-freie und energiesparende Alternative zur konventionellen Kompressionsklimatechnik bietet sich neben solarbetriebenen Absorptionsk\u00e4ltemaschinen die solarunterst\u00fctzte offene Sorptionsk\u00e4ltetechnik an. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sind bis zum Stand von wissenschaftlichen Pilotanlagen vorangef\u00fchrt. Derzeit bestehen jedoch noch keine Betriebserfahrungen mit gewerblich genutzten, solarunterst\u00fctzten Sorptionsanlagen, speziell in Verbindung mit kosteng\u00fcnstigen Luftkollektoren.
\nZiel des Projektes ist, mit der Errichtung der Sorptionsanlage und der Demonstration ihrer Leistungsf\u00e4higkeit der Information potentieller Interessenten zu dienen und somit die oben beschriebenen Hemmnisse f\u00fcr die Weiterverbreitung der solarunterst\u00fctzten Sorptionstechnik zu \u00fcberwinden. Die gewonnenen Erkenntnisse mit dieser neuen Technologie im praktischen Bereich sollen in erster Linie dazu dienen, Einsparungsm\u00f6glichkeiten bei den Planungs- und Investitionskosten aufzuzeigen, bei zuk\u00fcnftigen Anlagen umzusetzen und somit mittelfristig eine Wirtschaftlichkeit f\u00fcr die solarbetriebene Sorptionstechnologie zu erreichen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Zuge des Projekts soll beim Antragsteller H.C. Maier GmbH die europaweit erste, gewerblich genutzte Sorptionsklimaanlage mit einem Luftkollektorfeld von ca. 100 m\u00b2 geplant, errichtet und messtechnisch erfasst werden. Die Anlage soll f\u00fcr die Klimatisierung und Bel\u00fcftung des Neubaus einer zweigeschossigen Halle zur Produktion von Kunststoff-Spritzgu\u00dfteilen der Firma H.C. Maier GmbH, Althengstett eingesetzt werden. Im Vergleich zu einer konventionellen Kompressionsklimaanlage ohne W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung mit 100 kW K\u00e4lteleistung, wird durch die geplante Anlage pro Jahr ca. 250 000 kWh Prim\u00e4renergie eingespart und es kann auf klimagef\u00e4hrdende K\u00e4ltemittel v\u00f6llig verzichtet werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Planung und Ausf\u00fchrung solcher Anlagen sollten zu einem m\u00f6glichst fr\u00fchen Zeitpunkt der Geb\u00e4udeplanung erfolgen, um Probleme bei der geb\u00e4udetechnischen Einbindung wie sie in Althengstett auftraten zu vermeiden.
\nDie lange Optimierungsphase bei der SGK-Anlage in Althengstett ist f\u00fcr kommende \u00e4hnliche Projekte ein wichtiger Wissensstand und sollte in k\u00fcnftige Planungen mit einflie\u00dfen.
\nMesstechnische Erfassungen solcher Anlagen stellten sich als sehr schwierig heraus und sollten sich auf die energetische Gesamtbewertung der Anlage beschr\u00e4nken. Die Bewertung einzelner Komponenten ist sinnvoller an speziellen Versuchst\u00e4nden, wie sie an der Fachhochschule Stuttgart vorhanden sind, durchzuf\u00fchren.
\nEine wirtschaftliche Betrachtung der Anlage konnte bisher nur mittels simulierten Verbrauchsdaten durchgef\u00fchrt werden. Dies zeigte, dass die gef\u00f6rderte Anlage in Althengstett wirtschaftlicher als eine vergleichbare Kompressionsk\u00e4lteanlage zu betreiben ist. Eine F\u00f6rderung von 6,5% w\u00fcrde ausreichen um dieselben Kosten wie bei einer Kompressionsk\u00e4lteanlage zu erreichen.
\nIn der gesamten K\u00fchlperiode von M\u00e4rz bis September 2002 wurden etwa 35.000 kWh K\u00e4lte erzeugt. Hierf\u00fcr war etwa die gleiche Menge W\u00e4rmeenergie erforderlich. Die erzeugte K\u00e4lteenergie teilt sich fast zu gleichen Teilen in rein adiabate Befeuchtung und den vollen sorptionsgest\u00fctzten K\u00fchlbetrieb auf. Auch bei der erforderlichen W\u00e4rmeenergie wurde ungef\u00e4hr zur H\u00e4lfte W\u00e4rme aus der W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung und der Kollektoranlage und zur H\u00e4lfte W\u00e4rme aus der konventionell betriebenen Nachheizung verwendet. Die Sollwerte f\u00fcr Zu- und Raumlufttemperatur konnten bis auf wenige Ausnahmen eingehalten werden. St\u00f6rungen an den Befeuchtern hatten zur Folge, dass teilweise keine optimale K\u00fchlung stattfand und der Energieverbrauch f\u00fcr die Nachheizung dadurch deutlich anstieg.
\nDie 100 m\u00b2 gro\u00dfe Kollektoranlage erzeugte in diesem Zeitraum etwa 25.000 kWh W\u00e4rmeenergie.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Ursula Eicker, Martin Huber; Planung einer Sorptionsklimaanlage mit Solarluftkollektoren; Erneuerbare Energien 2, 2002
\nUrsula Eicker, Martin Huber, Uwe Sch\u00fcrger, J\u00fcrgen Schumacher, Andreas Trinkle; Komponenten- und Anlagenverhalten solar betriebener sorptionsgest\u00fctzter Klimaanlagen; KI Klima- und K\u00e4ltetechnik, 10\/2002
\nJ\u00fcrgen Schumacher, Ursula Eicker; Planung und Simulation solarer K\u00fchlung; Tagungsband 2.Symposium Solares K\u00fchlen in der Praxis, Hochschule f\u00fcr Technik Stuttgart 2002
\nDieter Schneider, Martin Huber; Energie- und Wirtschaftlichkeitsanalyse einer industriellen sorptionsgest\u00fctzten Klimaanlage mit solaren Luftkollektoren; Tagungsband 2.Symposium Solares K\u00fchlen in der Praxis, Hochschule f\u00fcr Technik Stuttgart 2002
\nUrsula Eicker; Solares K\u00fchlen in der Praxis; Tagungsband 1.Symposium Solares K\u00fchlen in der Praxis, Fachhochschule Stuttgart, April 2001
\nDieter Schneider, Martin Huber; Planung und Ausf\u00fchrung einer offenen sorptionsgest\u00fctzten Klimaanlage mit solaren Luftkollektoren f\u00fcr eine Fabrikhalle in Althengstett; Tagungsband 1.Symposium Solares K\u00fchlen in der Praxis, Fachhochschule Stuttgart, April 2001<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Grunds\u00e4tzlich ist zu erw\u00e4hnen, dass eine komplette messtechnische Erfassung einer solchen Anlage nur durch die Verwendung einer sehr hohen Anzahl von Messf\u00fchlern und einem damit verbundenen extrem hohen Kostenaufwand durchzuf\u00fchren ist. Deshalb sollte f\u00fcr eine Komponentenauswertung – falls m\u00f6glich – eher ein Versuchsstand verwendet werden und die Freifeldmessung sich mehr auf die energetische Gesamtbewertung der Anlage beziehen.
\nZusammenfassend bleibt festzustellen, dass trotz nicht optimaler Betriebsfunktion der Anlage die geforderten Sollwerte meist eingehalten werden konnten. Die Funktionsst\u00f6rungen der Befeuchter beeintr\u00e4chtigen leider die Auswertung der Energiedaten. Jedoch kann festgehalten werden, dass in etwa gleichviel thermische Energie eingesetzt werden musste, wie K\u00e4lteenergie erzeugt werden konnte. Dabei konnte zur H\u00e4lfte W\u00e4rme aus der Abw\u00e4rmenutzung der Kompressionsk\u00e4lte-Maschinen und der Luftkollektoran-lage eingesetzt werden.
\nZur Optimierung und Energieeinsparung der Anlage k\u00f6nnen noch folgende Punkte weiter untersucht oder umgesetzt werden:
\n–\tHohe Totzeiten des Zuluftstrangs in der Regelstrecke erschweren die Regelung. Diese kann noch optimiert werden.
\n–\tDie f\u00fcr die Regeneration des Sorptionsrotors ben\u00f6tigte Temperatur und damit verbunden die W\u00e4rmeenergie sollte auf ein Minimum beschr\u00e4nkt werden.
\n–\tDurch die Begrenzung der Abluftfeuchte auf 11,7 g\/kg wird das Potential der K\u00fchlung durch Befeuchtung und der freien K\u00fchlung stark eingeschr\u00e4nkt.
\n–\tDas Temperaturfenster f\u00fcr die freie K\u00fchlung sollte gr\u00f6\u00dfer gew\u00e4hlt werden, um bei Au\u00dfentemperaturen bis 20\u00b0C auf den Sorptionsprozess verzichten zu k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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