Das Projekt "Teilprojekt 3: Entwicklung und Planung einer DSKM zur Kaltwassererzeugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEA Wiegand GmbH, Forschung und Entwicklung durchgeführt. Das hier vorgestellte Projekt hat das Ziel eine Pilotanlage zur solarthermischen Prozessdampf- und Kaltwassererzeugung auf Basis von Vakuumröhrenkollektoren und einer Dampfstrahlkältemaschine zu errichten und ihr Betriebsverhalten zu untersuchen. Mit Hilfe eines Solarkollektorfeldes wird zunächst Prozessdampf mit Solarenergie erzeugt. Der Prozessdampf dient dann zum Antrieb einer Dampfstrahlkältemaschine, die Kaltwasser für die Gebäude- und EDV-Kühlung bereitstellt. Das Solarkollektorfeld wird für eine thermische Leistung von 200 kW und die Dampfstrahlkältemaschine für eine Kälteleistung von 100 kW dimensioniert. Zur Sicherstellung der Dampf- und Kaltwasserversorgung werden ein latenter Wärme- und Kältespeicher eingesetzt. Das Gesamtvorhaben teilt sich in 12 Arbeitspaketen auf. Mit den Arbeitspaketen 1 bis 6 werden neben der Planung der Gesamtanlage, die Entwicklung und Planung des Solarkollektorfeldes, die Entwicklung und Planung der thermischen Energiespeicher sowie die Planung der Dampfstrahlkältemaschine realisiert. Nach Abschluss der Anlagenplanung erfolgen die Montage und Inbetriebnahme der Gesamtanlage in den Arbeitspaketen 7 und 8. Anschließend erfolgt der Demonstrationsbetrieb der Anlage und die Auswertung des Demonstrationsbetriebes in den Arbeitspaketen 9 und 10. Der Demonstrationsbetrieb dient zur Bewertung der Technologie und zur Identifizierung weiterer Optimierungspotenziale. Die Arbeitpakete 0 und 11 dienen der Projektkoordination und der Ergebnisverwertung
Das Projekt "Untersuchung und Optimierung eines Verfahrens zur solaren Kälteerzeugung auf Basis von Parabolrinnenkollektoren und einer Dampfstrahlkältemaschine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens:
Die Möglichkeit mittels einer solaren Dampfstrahlkältemaschine (DSKM) mit Parabolrinnenkollektoren und Wasser als Kältemittel Kälte zu erzeugen wurde bislang nur theoretisch untersucht. Gegenstand des Projektes ist der Bau einer Versuchsanlage mit der das reale Verhalten einer solaren DSKM untersucht werden kann. Mit Hilfe dieser Versuchsanlage soll die Funktionsfähigkeit dieses Konzeptes praktisch gezeigt und die bisher vorliegenden nur theoretischen Berechnungen unter realen Versuchsbedingungen überprüft werden. Dabei soll insbesondere das Betriebsverhalten optimiert und die Einsatzgrenzen ausgelotet werden. Das über das Projekt zu erreichende Ziel ist die Grundlagen für eine Pilotanlage zu ermitteln.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden:
Auf Basis vorhandener Kenntnisse wird eine solare DSKM mit Parabolrinnenkollektor als Versuchsanlage konzipiert. Die Einzelkomponenten werden für eine Kälteleistung von 1-2 kW dimensioniert. Der Planung schließt sich der Bau der Versuchsanlage an. Mit Hilfe der Versuchsanlage werden die Funktionalität und das Betriebsverhalten der solaren DSKM untersucht. Dies geschieht zunächst im Rahmen von Freilandversuchen. Die bei den Versuchen aufgenommenen Betriebsdaten werden ausgewertet und insbesondere das Betriebsverhalten der PRK sowie des Strahlverdichters mit 1,7 mm Treibdüse analysiert. Anschließend werden kleinere technische Optimierungen an der Versuchsanlage durchgeführt und die Anlage für Indoor-Versuche am Kollektorteststand an der Ruhr-Universität Bochum vorbereitet. Mit den Versuchsfahrten am Kollektorteststand wird dann das Betriebsverhalten des Strahlverdichters mit einer 1,5 mm Treibdüse sowie das Umkipp-Verhalten des Strahlverdichters untersucht. Ferner werden bei diesen Versuchen alternativ zu dem Parabolrinnenkollektoren auch ein Vakuumröhrenkollektor eingesetzt. Abschließend werden die Messdaten ausgewertet und Wirkungsgrade der Anlage bestimmt und ein Regelkonzept zum Betrieb des Strahlverdichters erarbeitet.
Fazit:
Die solare DSKM ist unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten eine interessante Alternative zu anderen Verfahren der solaren Kühlung. Bislang wurde jedoch dieser Technik kaum Beachtung geschenkt, so dass Demonstrationsanlagen bislang nicht realisiert wurden.
Eine genauere Betrachtung des Betriebsverhaltens der DSKM zeigt jedoch, dass die DSKM im Teillastbereich und bei guten Rückkühlbedingungen hohe COP Werte erreichen kann, was sich bei einer Jahresbetrachtung durch einen guten mittleren COP bemerkbar macht.
Nach Abschluss des Projektes wäre nun der Bau einer ersten Demonstrationsanlage der folgerichtige Schritt diese Technik weiter voranzutreiben und am Markt zu etablieren.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Entwicklung und Realisierung eines Solarkollektorfeldes zur Prozessdampferzeugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ritter Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG durchgeführt. Das hier vorgestellte Projekt hat das Ziel eine Pilotanlage zur solarthermischen Prozessdampf- und Kaltwassererzeugung auf Basis von Vakuumröhrenkollektoren und einer Dampfstrahlkältemaschine zu errichten und ihr Betriebsverhalten zu untersuchen. Mit Hilfe eines Solarkollektorfeldes wird zunächst Prozessdampf mit Solarenergie erzeugt. Der Prozessdampf dient dann zum Antrieb einer Dampfstrahlkältemaschine, die Kaltwasser für die Gebäude- und EDV-Kühlung bereitstellt. Das Solarkollektorfeld wird für eine thermische Leistung von 200 kW und die Dampfstrahlkältemaschine für eine Kälteleistung von 100 kW dimensioniert. Zur Sicherstellung der Dampf- und Kaltwasserversorgung werden ein latenter Wärme- und Kältespeicher eingesetzt. Das Gesamtvorhaben teilt sich in 12 Arbeitspaketen auf. Mit den Arbeitspaketen 1 bis 6 werden neben der Planung der Gesamtanlage, die Entwicklung und Planung des Solarkollektorfeldes, die Entwicklung und Planung der thermischen Energiespeicher sowie die Planung der Dampfstrahlkältemaschine realisiert. Nach Abschluss der Anlagenplanung erfolgen die Montage und Inbetriebnahme der Gesamtanlage in den Arbeitspaketen 7 und 8. Anschließend erfolgt der Demonstrationsbetrieb der Anlage und die Auswertung des Demonstrationsbetriebes in den Arbeitspaketen 9 und 10. Der Demonstrationsbetrieb dient zur Bewertung der Technologie und zur Identifizierung weiterer Optimierungspotenziale. Die Arbeitpakete 0 und 11 dienen der Projektkoordination und der Ergebnisverwertung.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Entwicklung eines latenten Wärmespeichers und wissenschaftliche Begleitung des Demonstrationsbetriebes der Anlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft, Institut für Angewandte Forschung durchgeführt. Das hier vorgestellte Projekt hat das Ziel eine Pilotanlage zur solarthermischen Prozessdampf- und Kaltwassererzeugung auf Basis von Vakuumröhrenkollektoren und einer Dampfstrahlkältemaschine zu errichten und ihr Betriebsverhalten zu untersuchen. Mit Hilfe eines Solarkollektorfeldes wird zunächst Prozessdampf mit Solarenergie erzeugt. Der Prozessdampf dient dann zum Antrieb einer Dampfstrahlkältemaschine, die Kaltwasser für die Gebäude- und EDV-Kühlung bereitstellt. Das Solarkollektorfeld wird für eine thermische Leistung von 200 kW und die Dampfstrahlkältemaschine für eine Kälteleistung von 100 kW dimensioniert. Zur Sicherstellung der Dampf- und Kaltwasserversorgung werden ein latenter Wärme- und Kältespeicher eingesetzt. Das Gesamtvorhaben teilt sich in 12 Arbeitspaketen auf. Mit den Arbeitspaketen 1 bis 6 werden neben der Planung der Gesamtanlage, die Entwicklung und Planung des Solarkollektorfeldes, die Entwicklung und Planung der thermischen Energiespeicher sowie die Planung der Dampfstrahlkältemaschine realisiert. Nach Abschluss der Anlagenplanung erfolgen die Montage und Inbetriebnahme der Gesamtanlage in den Arbeitspaketen 7 und 8. Anschließend erfolgt der Demonstrationsbetrieb der Anlage und die Auswertung des Demonstrationsbetriebes in den Arbeitspaketen 9 und 10. Der Demonstrationsbetrieb dient zur Bewertung der Technologie und zur Identifizierung weiterer Optimierungspotenziale. Die Arbeitpakete 0 und 11 dienen der Projektkoordination und der Ergebnisverwertung
Das Projekt "Teilprojekt 1: Entwicklung und Realisierung eines Gesamtkonzeptes zur Prozessdampf- und Kälteversorgung, Verbundkoordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Das hier vorgestellte Projekt hat das Ziel eine Pilotanlage zur solarthermischen Prozessdampf- und Kaltwassererzeugung auf Basis von Vakuumröhrenkollektoren und einer Dampfstrahlkältemaschine zu errichten und ihr Betriebsverhalten zu untersuchen. Mit Hilfe eines Solarkollektorfeldes wird zunächst Prozessdampf mit Solarenergie erzeugt. Der Prozessdampf dient dann zum Antrieb einer Dampfstrahlkältemaschine, die Kaltwasser für die Gebäude- und EDV-Kühlung bereitstellt. Das Solarkollektorfeld wird für eine thermische Leistung von 200 kW und die Dampfstrahlkältemaschine für eine Kälteleistung von 100 kW dimensioniert. Zur Sicherstellung der Dampf- und Kaltwasserversorgung werden ein latenter Wärme- und Kältespeicher eingesetzt. Das Gesamtvorhaben teilt sich in 12 Arbeitspaketen auf. Mit den Arbeitspaketen 1 bis 6 werden neben der Planung der Gesamtanlage, die Entwicklung und Planung des Solarkollektorfeldes, die Entwicklung und Planung der thermischen Energiespeicher sowie die Planung der Dampfstrahlkältemaschine realisiert. Nach Abschluss der Anlagenplanung erfolgen die Montage und Inbetriebnahme der Gesamtanlage in den Arbeitspaketen 7 und 8. Anschließend erfolgt der Demonstrationsbetrieb der Anlage und die Auswertung des Demonstrationsbetriebes in den Arbeitspaketen 9 und 10. Der Demonstrationsbetrieb dient zur Bewertung der Technologie und zur Identifizierung weiterer Optimierungspotenziale. Die Arbeitpakete 0 und 11 dienen der Projektkoordination und der Ergebnisverwertung