Das Projekt "Teilprojekt: Umsetzung Prozesstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Viessmann Werke GmbH & Co. KG durchgeführt. Bei solarthermischen Anlagen verbessert eine thermochrome Absorberschicht das Betriebsverhalten und die Kostensituation. Diese Schicht hat im normalen Betrieb einen hohen Wirkungsgrad, jedoch wird beim Überschreiten einer Temperaturgrenze der Wirkungsgrad so reduziert, dass die Stagnationstemperatur unter einem zulässigen Limit bleibt. Mit diesem Vorhaben soll die im Projekt TASK (FKZ 0325988 A und B) vollzogene Entwicklung für die Fertigung des neuen thermochromen Absorbers technisch umgesetzt werden und die Verfahrensentwicklung erfolgen. Darüber hinaus werden Systeme mit dem thermochromen Kollektor als Schlüssel-Komponente untersucht, um Potentiale für die Reduktion der Systemkosten praxisnah zu ermitteln. Wissenschaftlich begleitete Anlagen im Feld bereiten die Markteinführung vor. Im Labormaßstab sollen die technisch möglichen Grenzen der Absorber-Entwicklung weiter ausgelotet werden. Die Erhöhung des solaren Absorptionsgrades im nicht geschalteten Temperaturbereich auf 95% und die des Emissionsgrades im geschalteten Zustand auf 60% sind Projektziele. Ferner ist eine Erhöhung der Schalttemperatur auf mindesten 80°C wünschenswert. Der Arbeitsplan teilt sich in einen industriellen Entwicklungs- und einen Forschungs-Anteil. Industrieller Part: Entwicklung und Optimierung der Prozesstechnik für eine spätere Serienherstellung des thermochromen Absorbers. Parallel wird in der Systementwicklung die Vereinfachung der Anlagen untersucht. Diese wird von einen Feldtest begleitet. Der Forschungs-Part beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung der Eigenschaften der Schicht und untersucht andere Möglichkeiten, verbesserte thermochrome Schichten herzustellen. Bei den Systemuntersuchungen im Labor ist das Ziel, neue Parameter für die Auslegung des Solarkreises zu ermitteln, um durch die geringere Temperaturbelastung preiswertere Materialien einzusetzen. Weiterhin werden neue Auslegungsregeln zu Dimensionierung der Anlagen ermittelt, die zur Vereinfachung der Anlagen führen.
Das Projekt "Teilprojekt: Qualitätssicherung und thermochrome Absorber der nächsten Generation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Bei solarthermischen Anlagen verbessert eine thermochrome Absorberschicht das Betriebsverhalten und die Kostensituation. Diese Schicht hat im normalen Betrieb einen hohen Wirkungsgrad, jedoch wird beim Überschreiten einer Temperaturgrenze der Wirkungsgrad so reduziert, dass die Stagnationstemperatur unter einem zulässigen Limit bleibt. Mit diesem Vorhaben soll die im Projekt TASK (FKZ 0325988 A und B) vollzogene Entwicklung neuer thermochromen Absorberschichten technisch umgesetzt werden und die Verfahrenstechnik entwickelt werden. Darüber hinaus werden Systeme mit dem thermochromen Kollektor als Schlüssel-Komponente untersucht, um Potentiale für die Reduktion der Systemkosten praxisnah zu ermitteln. Wissenschaftlich begleitete Anlagen im Feld bereiten die Markteinführung vor. Im Labormaßstab sollen die technisch möglichen Grenzen der Absorber-Entwicklung weiter ausgelotet werden. Die Erhöhung des solaren Absorptionsgrades im nicht geschalteten Temperaturbereich auf 95% und die des Emissionsgrades im geschalteten Zustand auf 60% sind Projektziele. Ferner ist eine Erhöhung der Schalttemperatur auf mindesten 80°C wünschenswert. Der Arbeitsplan teilt sich in einen industriellen Entwicklungs- und einen Forschungs-Anteil. Industrieller Part: Entwicklung und Optimierung der Prozesstechnik für eine Serienherstellung des thermochromen Absorbers. Parallel wird in der Systementwicklung die Vereinfachung der Anlagen untersucht. Diese wird von einen Feldtest begleitet. Der Forschungs-Part beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung der Eigenschaften der Schicht und untersucht andere Möglichkeiten, verbesserte thermochrome Schichten herzustellen. Bei den Systemuntersuchungen im Labor ist das Ziel, neue Parameter für die Auslegung des Solarkreises zu ermitteln, um durch die geringere Temperaturbelastung preiswertere Materialien einzusetzen. Weiterhin werden neue Auslegungsregeln zu Dimensionierung der Anlagen ermittelt, die zur Vereinfachung der Anlagen führen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verbindungstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KBB Kollektorbau GmbH durchgeführt. Durch die Nutzung von Wärmerohren in Sonnenkollektoren, die eine hohe Leistungsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig die Stagnationstemperatur signifikant begrenzen, können große Kostenreduktionspotentiale bei Installation und Betrieb der Systeme erschlossen werden. Die Systeme werden einfacher, wartungsärmer und sicherer, Installations- und Wartungskosten werden stark gesenkt. Projektziel ist neuartige und kostengünstige Wärmerohre und Sammler zur Integration in Flachkollektoren mit hohen Wirkungsgraden und einer Begrenzung der Stagnationstemperatur auf 125°C zu entwickeln. Dazu wird die Temperaturbegrenzung optimiert sowie die Substitution von Kupfer im Kollektor durch Wärmerohre aus Aluminium- bzw. Stahl untersucht. Entsprechende Kollektor-Prototypen werden gebaut und bewertet. Für neue wartungsarme Thermosiphonsysteme werden ebenfalls Prototypen auf Wärmerohrbasis entwickelt. Das Projekt teilt sich in vier Aufgabenkomplexe: 1. Stagnationstemperaturbegrenzung: Entwicklung optimierter Wärmerohrlösungen sowie Darstellung der Einsparpotentiale bei Herstellung und Betrieb des Solarkreises aufgrund geringerer Temperaturbelastungen. 2. Materialsubstitution und Fertigungstechnologien: Untersuchung der Kupfersubstitution durch Einsatz von Wärmerohren aus Aluminium- bzw. Stahl unter Beachtung von Gebrauchstauglichkeit und Fertigbarkeit, sowie Optimierung des Befüll- und Verschlussverfahrens für die industrielle Fertigung. Unter den Randbedingungen der Schwerpunkte 1 und 2 werden Kollektoren für gepumpte Systeme und Thermosiphonanlagen erarbeitet: 3. Optimierungen für gepumpten Systemen: Entwicklung neuer Wärmerohre und Sammler zur Integration in Vakuumröhren- und Flachkollektoren mit hohen Wirkungsgraden und Stagnationstemperaturbegrenzung sowie Bau und Bewertung entsprechender Kollektor-Prototypen. 4. Integration in Thermosiphonsysteme: Praktische Umsetzung und Analyse von Thermosiphonsystemen mit Wärmerohrlösungen als Prototypen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeptentwicklung, Prüfung und experimentelle Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Durch die Nutzung von Wärmerohren in Sonnenkollektoren, die eine hohe Leistungsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig die Stagnationstemperatur signifikant begrenzen, können große Kostenreduktionspotentiale bei Installation und Betrieb der Systeme erschlossen werden. Die Systeme werden einfacher, wartungsärmer und sicherer, Installations- und Wartungskosten werden stark gesenkt. Projektziel ist neuartige und kostengünstige Wärmerohre und Sammler zur Integration in Vakuumröhren- und Flachkollektoren mit hohen Wirkungsgraden und einer Begrenzung der Stagnationstemperatur auf 125°C zu entwickeln. Dazu wird die Temperaturbegrenzung optimiert sowie die Substitution von Kupfer im Kollektor durch Wärmerohre aus Aluminium- bzw. Stahl untersucht. Entsprechende Kollektor-Prototypen werden gebaut und bewertet. Für neue wartungsarme Thermosiphonsysteme werden ebenfalls Prototypen auf Wärmerohrbasis entwickelt. Das Projekt teilt sich in vier Aufgabenkomplexe: 1. Stagnationstemperaturbegrenzung: Entwicklung optimierter Wärmerohrlösungen sowie Darstellung der Einsparpotentiale bei Herstellung und Betrieb des Solarkreises aufgrund geringerer Temperaturbelastungen. 2. Materialsubstitution und Fertigungstechnologien: Untersuchung der Kupfersubstitution durch Einsatz von Wärmerohren aus Aluminium- bzw. Stahl unter Beachtung von Gebrauchstauglichkeit und Fertigbarkeit, sowie Optimierung des Befüll- und Verschlussverfahrens für die industrielle Fertigung. Unter den Randbedingungen der Schwerpunkte 1 und 2 werden Kollektoren für gepumpte Systeme und Thermosiphonanlagen erarbeitet: 3. Optimierungen für gepumpte Systeme: Entwicklung neuer Wärmerohre und Sammler zur Integration in Vakuumröhren- und Flachkollektoren mit hohen Wirkungsgraden und Stagnationstemperaturbegrenzung sowie Bau und Bewertung entsprechender Kollektor-Prototypen. 4. Integration in Thermosiphonsysteme: Praktische Umsetzung und Analyse von Thermosiphonsystemen mit Wärmerohrlösungen als Prototypen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Kollektorintegration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NARVA Lichtquellen GmbH & Co. KG durchgeführt. Leistungsfähige Wärmerohrlösungen in Sonnenkollektoren, die die Stagnationstemperatur signifikant begrenzen, mindern die Belastungen im Solarkreis und ermöglichen die Substitution teurer Materialien. Die Systeme werden einfacher, wartungsärmer und sicherer, womit eine starke Kostensenkung erreicht werden kann. Im Rahmen des Vorhabens werden neuartige Wärmerohrlösungen für die Integration in solarthermische Kollektoren ausgearbeitet, die als Basis für den Transfer in die industrielle Produktion dienen. Durch gezielte Materialwahl, optimierte Fertigungsverfahren und Konstruktionen werden kostengünstige Wärmerohrlösungen für Flach- wie für Vakuumröhrenkollektoren entwickelt, die sowohl in gepumpte Systeme als auch in Thermosiphonanlagen integriert werden.