Wasser, Eis und Paraffin:

Transkript

1 Wasser, Eis und Paraffin: Diverse Arten der thermischen Wärmespeicherung Referent: Stephan Fleischauer Niederlassungsleiter Konzmann Gebäudetechnik Lüftungs- und Heizungsbaumeister, Gas- und Wasserinstallateurmeister Personenzertifizierter Sachverständiger Folie 1

2 Folie 2

3 Die Heizlast ( alt Wärmebedarf ) aller Gebäude Beispiel: Wohnhaus 150 m² Wohnfläche Heizlast bei 20 W/m² = 3000 W = 3,0 kw Heizkessel 3,0 kw reicht aus! Folie 3

4 Damit entsteht ein Problem! Eine Badewanne mit 150 Liter Warmwasser von 45 Grad füllen bei Kaltwasser von 10 braucht ca. 6,1 kwh Wärmemenge. Wir möchten aber in ca. 15 Minuten die Badewanne gefüllt haben!!!!!! das bedeutet die Kesselleistung muss 22 KW groß sein!!!! und jetzt??????? Folie 4

5 Wärmespeicher auch Energiespeicher genannt Nutzung von Erneuerbaren Energien Verbesserung des Wirkungsgrades Überschüssig produzierte Wärme speichern Flexibilität in der Nutzung von Wärmequellen Optimierung der Wärmeverteilung Hydraulischer Abgleich Abrufen von Wärme nach Bedarf Leistungsausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch. Folie 5

6 Energiespeicher Folie 6

7 Wasser Speicher: optimal seit Jahren Umweltfreundlich Minimale Kosten 800 Liter Puffer Grad = Wh ca. 14 kwh Energiespeicherung COOL mindestens 2 x BADEN ohne Energiezufuhr Folie 7

8 Wärmespeicherung Sensibel flüssig Wasser Latent Fest Eis Salzsolen Paraffin Latent heißt auch die verborgene Energie Folie 8

9 EIS latente verborgene Wärme 1 kg Wasser flüssig braucht um 0 auf 1 gebracht zu werden 1,16 Wh 1 kg Eis von 0 braucht um flüssig zu werden mit 0 92 Wh Folie 9

10 Eisspeicher Wärmekapazität mit EIS - Speicher: Nutzen Wärmepumpentechnik / Solarenergie Winter --- Sommer Aufnahme von Wärme zur Kühlung Folie 10

11 Die innovative Lösung zur Erhöhung der Speicherkapazität! Folie 11

12 Folie 12

13 PCM (Phase Change Materials) Phasenwechselprozess fest flüssig fest Die Speicher sollten immer flüssige Anteile besitzen dann sind schnelle Ladungen und Entladungen möglich Folie 13

14 Paraffin In vielen Temperaturbereichen verfügbar Speicherkapazität > 70 Wh/kg 800 Liter Pufferspeicher 28 C PCM Spreizung 10 K ca. 220 kg PCM 15,50 kwh ca. 464 kg Wasser 5,38 kwh 20,88 kwh Faktor 2,2 gegenüber Wasser Folie 14

15 Salzesolen und Salzhydrate In ausgewählten Temperaturbereichen verfügbar Speicherkapazität Wh/kg 800 Liter Pufferspeicher 58 C PCM Spreizung 10 K ca. 370 kg PCM 23,05 kwh ca. 464 kg Wasser 5,38 kwh 28,43 kwh Faktor 3,0 gegenüber Wasser 4 x BADEN!!! Folie 15

16 Wechsel Fest Flüssig - Fest Der Phasenwechsel findet immer bei einer bestimmten Temperatur statt Dies ist sowohl bei der Energieaufnahme als auch bei der Energieabgabe wichtig. Betriebspunkt der Anlage muss zwischen der minimalen und maximalen Systemtemperatur liegt. Folie 16

17 Speichernutzung Wenn Sie beispielsweise Ihren Speicher zwischen 50 C und 60 C betreiben, sollte die PCM-Temperatur im Optimalfall bei ca. 55 C liegen. Folie 17

18 Einsatz von Paraffin Projekt Wärmepumpe Maximierung der Speicherkapazität eines Wärmepumpenspeichers, zur Flexibilisierung der Laufzeiten Daten: 300 Liter Speichervolumen Abkühlung Inhalt von 60 C auf 50 C Lösung: Erhöhung der Speicherkapazität um 250 % Folie 18

19 Anlagen-Hydraulik salopp Wassermengen / Volumen Thermische Leistung durch drei Größen beschränkt: Die Temperaturdifferenz zwischen Phasenwechseltemperatur und Rücklauftemperatur Ihres Systems Die Größe Ihres Speichers Dem Volumenstrom Ihres Systems WICHTIG : Die Hydraulik jedes Systems muss abgestimmt sein!!! Folie 19

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Stephan Fleischhauer Stand: Mobil: Folie 20