Saisonaler Sorptionsspeicher mit NaOH

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Käthe Koenig
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1 Willkommen Welcome Bienvenue Saisonaler Sorptionsspeicher mit NaOH Robert Weber Benjamin Fumey Paul Gantenbein Xavier Daguenet-Frick Ian Hughes RW305, Slide 1 / 17 Inhalt Ziele der saisonalen Wärmespeicherung Prinzip des Natronlaugenspeichers Aufgaben im aktuellen Projekt COMTES Stand der Arbeiten Weiteres Vorgehen RW305, Slide 2 / 17

Ziel: 100% Solare Deckung Voraussetzungen: Gebäude im Niedrigenergie- oder Passivhausstandard Mitteleuropäisches Klima Technische Forderungen (für EFH): 20 40m²

2 Ziel: 100% Solare Deckung Voraussetzungen: Gebäude im Niedrigenergie- oder Passivhausstandard Mitteleuropäisches Klima Technische Forderungen (für EFH): 20 40m² Solarkollektoren 20 40m³ Wasserspeicher Bei einer 100% solaren Deckung, verursachen die letzten 10 % überproportionale Kosten RW305, Slide 3 / 17 Speichervolumen 100% 90% 80% Solarer Deckungsgrad 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Passivhaus mit 4 Personen BWW = 50 liter / Person (50 C) Verluste berücksichtigt Speichervolumen/Kollektorfläche [l/m²] Kurzzeitspeicher Langzeitspeicher Kollektorfläche [m²/person] Pfeiffer, Koschenz RW305, Slide 4 / 17

3 Konzept: Ladung des Speichers Wasser Erdsonde Dampf Konzentrierte Natronlauge Verdünnte Natronlauge Einstufiger RW305, Slide 5 / 17 Konzept: Entladung des Speichers Wasser Erdsonde Dampf Konzentrierte Natronlauge Verdünnte Natronlauge Heizung Zweistufiger Einstufiger Solarkollektor Brauchwarmwasser RW305, Slide 6 / 17

Speicherdichte Energiedichte [kwh/m³] 500 400 300 200 100 Konditionen Wasserspeicher: Volumen total (mit 8cm Isolation): 1m³ Wasser Volumen: 0.

70 80 Temperaturerhöhung Vorlauf-Rücklauf [K] RW305,

4 Speicherdichte Energiedichte [kwh/m³] Konditionen Wasserspeicher: Volumen total (mit 8cm Isolation): 1m³ Wasser Volumen: m³ Frischwassertemperatur: 10 C Speichertemperatur: 90 C Betriebspunkt NaOH- Speicher: Desorption: 150 C Kondensation: 30 C Verdampfung: 20 C NaOH Speicher Wasser Speicher Temperaturerhöhung Vorlauf-Rücklauf [K] RW305, Slide 7 / 17 Aufgaben im Projekt COMTES Optimierung der Fallfilm- (anstelle von Tellertauscher) Berücksichtigung der tiefen Wassertemperatur beim verdampfen Grösse, Funktionalität, Material etc. Optimierung des Betriebes Einführung eines hybriden Speicherkonzeptes Simulationen für optimierte Betriebsstrategien Entwicklung eines kompakten Designs Anpassung des hydraulischen Schemas Speichertank- Optimierung Planung und Ausführung eines Demonstrators Messkampagne zur Überprüfung der Anlage RW305, Slide 8 / 17

5 design Verdampfer/Kondensator Rohr Bündel mit Verteiler und Sensoren CAD Zeichnung mit den beiden Einheiten RW305, Slide 9 / 17 Hydraulisches Schema Idee: Kombispeicher mit saisonaler Erweiterung Bus system Nur eine Stufe der, dafür mit Buffertanks RW305, Slide 10 / 17

6 Aufbau der Testanlage Aufgebaut in einem wärmeisolierten Schiffscontainer Kombispeicher auf der einen Seite Sorptionsspeicher auf der anderen Seite Anschluss an das EMPA Grundwassernetz RW305, Slide 11 / 17 Durchgeführte Arbeiten System aufgebaut Test des Regelungsystems Test des solaren Systems Leistung der getestet System Parameter für Simulation gemessen RW305, Slide 12 / 17

7 Aktueller Stand des Projekt Das System ist abgedichtet und für Versuchsreihe mit NaOH bereit NaOH ist eingefüllt Erste Messungen zeigen, dass der Absorber- die Erwartungen nicht erfüllt RW305, Slide 13 / 17 Weiteres Vorgehen Der auf der Absorptionsseite wird überarbeitet Das System wird ausgemessen Die effektive Leistungs- und Speicherfähigkeit wird simuliert Das Projekt endet März 2016 RW305, Slide 14 / 17

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! The COMTES project has received funding from the European Union Seventh Framework Programme under grant agreement n 295568.

8 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! The COMTES project has received funding from the European Union Seventh Framework Programme under grant agreement n This publication reflects only the author s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information contained therein. RW305, Slide 15 / 17

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