Erfahrungen mit Speichern

Transkript

1 Erfahrungen mit Speichern D o z. D R. - I n g. D. S C H M I D T, S o l a r z e n t r u m W i e t o w 1 Wärmespeicher

2 Wärmespeicher 2

3 TYPISCHE WÄRMEVERSORGUNG MIT TRINKWASSERSPEICHER Wärmespeicher 3

4 WÄRMEGESTEHUNGSKOSTEN Max: 0,175 /kwh Min: /kwh Wärmespeicher 4

5 ENERGIEERZEUGUNGSPREISE BRAUCHWASSER MIT SOLARTHERMIE Invest (inkl. Montage) 780,00 /m2 Ertrag kwh/m²a Betrachtungszeitraum 20a Energiepreis (ohne Nebenkosten) 780/(420x20) = 0,093 /kwh = 93 /MWh 780/(550x20) = 0,071 /kwh = 71 /MWh Wärmespeicher 5

6 BRAUCHWASSERERWÄRMUNG ÜBER SOLARTHERMIE Wärmespeicher 6

7 SOLARTHERMIE MIT WARMWASSER UND HEIZUNGSUNTERSTÜTZUNG Wärmespeicher 7

8 WARUM SO WENIG SOLARTHREMIE? Wärmespeicher 8

9 DIE PROBLEME!!! Speicher oft zu klein Temperaturschichtung Stillstandsverluste (2-3 K/d) Keine Langzeitspeicherung Legionellen 4 Personen WW mit Heizung: 16 m² FK, Speicher > 960 l Wärmespeicher 9

10 DIE 7 GRUNDREGELN DER SPEICHERTECHNIK (NACH SANDLER) 1. Kein Trinkwasser im Speicher 2. Kein Wärmetauscher im Speicher 3. Speicher von oben be- und entladen 4. Nur drei Temperaturzonen im Speicher 5. Keine beweglichen Teile im Speicher 6. Exakte Strömungsführung innerhalb des Speichers 7. Nur überschüssige Heizenergie kommt in den Speicher Wärmespeicher 10

11 DIE PERFEKTE SOLARANLAGE Wärmespeicher 11

12 Wärmespeicher 12

13 Radiatorheizung Fußleistenheizung Fußbodenheizung Wandstrahlungsheizung Fußbodenstrahlungsheizung Wärmespeicher 13

14 ALLE SPEICHER MIT INFRAROTAKTIVER DÄMMUNG LUPOTHERM Wärmespeicher 14

15 EPG Wärmespeicher 15

16 EINSATZ STRAHLUNGSHEIZUNG/ STRAHLUNGSKÜHLUNG Flacher unsichtbarer Aufbau Optimierte Wärmeverteilung Reaktionsschnell komfortabel wartungsfrei wirtschaftlich umweltfreundlich sicher geringe Vorlauftemperaturen Wärmespeicher 16

17 NEUE ANFORDERUNGEN AN DEN SPEICHER Langzeitwärmespeicherung (120 bis 150 Tage) Optimale Wärmeschichtung (bisher: schlank und hoch) Minimale äußere Verluste bei maximaler Speicherkapazität Neue Isoliersysteme Verhältnis Oberfläche zu Volumen nahe einer Kugel Zylinder mit Höhe:Durchmesser = 1:1 Gute Wärmeschichtung bei minimalen inneren Verlusten (Turbulenzen, Ansaugeffekte) Neue Beladesysteme Wärmespeicher 17

18 Wärmespeicher 18

19 KONZEPTE FÜR SAISONALE WÄRMESPEICHERUNG Wärmespeicher 19

20 W Ä R M E S P E I C H E R Wärmespeicher 20

21 SPEICHER GRUNDKONSTRUKTION Druckloser GFK-Speicher (anpassbar an räumliche Gegebenheiten) Geringe Wärmeleitfähigkeit von GFK Doppelwandprinzip - Ich bin 2 Tanks Reduzierung von Konvektionsverlusten Zwischenwand-Mehrschichten Isolierung bis 20 cm Temperaturbeständigkeit bis 140 C Vor Ort Montage Horizontaler Schichtenspeicher Wärmespeicher 21

22 Wärmespeicher 22 22

23 ÜBER WÄRMETAUSCHER ENTKOPPELTE SPEICHERANLAGE 9X LITER Wärmespeicher 23

24 ANALYSE DÄMMSTOFFE Wärmespeicher 24

25 Wärmespeicher 25

26 Wärmespeicher 26

27 WEITERE VERSUCHE Innere Verluste Auswirkungen von Be- und Entladung Laminare Strömungen Turbulenzen Beurteilung über Temperaturschichtungen Wärmespeicher 27

28 PRINZIPIELLE MÖGLICHKEITEN DER SPEICHERBELADUNG unterschiedliche Auslassschenkelrichtung unterschiedliche Auslassschenkelhöhe unterschiedliche Auslassdurchmesser Wärmespeicher 28

29 NEUARTIGE BELADESYSTEME Querstromrohre Schrägrohr GFK-Tasse Wärmespeicher 29

30 Wärmespeicher 30

31 Beladeprofile Wärmespeicher 31

32 Beladung Speicher 1 Ausbildung einer guten Schichtung Wärmespeicher 32

33 Speicher 6 Keine Schichtung Wärmespeicher 33

34 Speicher 8 ideale Schichtung Wärmespeicher 34

35 Einbau von Kältespeichern zur Klimatisierung mit Winterkälte im Sommer Wärmespeicher 35 35

36 NEUER ZUKUNFTSMARKT POWER TO HEAT Ü B E R S C H U S S S T R O M I N W Ä R M E S P E I C H E R N 36 Wärmespeicher

37 ZUKUNFT VON KRAFTWÄRMEKOPPLUNG UND FERN-(NAH)WÄRMENETZTEN Wohin mit dem Überschuss??? gegenwärtig zukünfig Wärmespeicher 37

38 ELEKTROKESSEL Elektro-Durchflusskessel mit EIN/AUS-Schalter, Betriebs- und Sicherheitsthermostat zur Verwendung als Zentralheizungskessel oder als indirekter Wassererwärmer in Verbindung mit einem Speicher. Die Schaltung der Leistungsstufen erfolgt konstant oder lastabhängig. Wärmespeicher 38

39 HOCHSPANNUNG-ELEKTRODENKESSEL Elektrokessel weisen typischerweise eine installierte Wärmeleistung von 5 MW, 10 MW oder 20 MW auf und die abgegebene Wärmeleistung kann stufenlos geregelt werden. Ein Kessel dieser Größe wird an die Mittelspannungs-ebene des Stromnetzes angeschlossen und hat einen thermischen Wirkungsgrad von %. Bei einem Elektrodenkessel wird die Wärme durch Elektroden in einem Elektrolyt (salzhaltiges Wasser) erzeugt. Über die Position der Elektroden lässt sich die gewünschte Wärmeleistung einstellen. Wärmespeicher 39

40 GRUNDLEGENDE REGULIERUNGSTECHNOLOGIE Grindsted Boiler Wärmespeicher 40

41 . Haus 11, Wietow, Germany Fon/Fax: +49 (0) / Mail: Internet: Wärmespeicher 41