Concise Cycle Test (CCT) und PelletSolar Dynamische Systemtests unter realistischen Lastbedingungen Robert Haberl, SPF Forschung
Systemtests mit dem Concise Cycle Test (CCT) Test des dynamischen Betriebsverhaltens von Heizungsanlagen auf Systemlevel e e Qualitative Bewertung: Systemintegration, Zusammenspiel der Komponenten Quantitative Bewertung: Berechnung der jährlichen Leistungszahlen 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 2
Concise Cycle Test (CCT) Heizung (Öl, Gas, Holzpellets, Wärmepumpe) Wärmespeicher Regler Hydraulik Dimensionierung Solarkollektoren Grosser Einfluss auf den Energieverbrauch in den Schnittstellen des Systems! 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 3
Concise Cycle Test (CCT) 1. Vortests Kessel Speicher 2. 12- Systemtest 3. Modell-Validation T [ C] & Kesselleistung [%] 12 1 8 6 4 SM: Temp. SM: Kesselleistung 2 12d 12d.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12 12 4. Jahressimulation (TRNSYS) Kesselleistung [%] T [ C] & SM: Temp. 1 8 6 SM: Kesselleistung 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12d validated Kesselleistung [%] T [ C] & 1 8 6 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 365d SM: Temp. SM: Kesselleistung 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 4
Concise Cycle Test (CCT) Aussentemperatur Global Strahlung Warmwasser Energieverbrauch 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 5
Concise Cycle Test (CCT) Solar Speicher Brauchwasser Heizung Kessel Simulierter Teil Im Prüfstand gemessener Teil 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 6
Concise Co c se Cyc Cycle e Test est (CCT) (CC ) Solar Speicher Brauchwasser Kessel Heizung Simulierter Teil 19.1.21 Im Prüfstand gemessener Teil Robert Haberl, SPF Forschung 7
Concise Cycle Test (CCT) DHW preparation Room heating 1999: Start der Planung 2: Installation der Indoor Prüfeinrichtung 22: IEA SH&C Task 26 Report on Concise Cycle Test Solar loop 22 5: KombiKompakt + (Oil & Gas) Seit 26: PelletSolar Anpassung / Weiterentwicklung von Prüfstands Hardund Software Tests an bislang drei verschiedenen Pellet Solar kombinierten Systemen 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 8
PelletSolar etso Umbau Prüfstand Bereich der Luftfeuchte- Regelung Pellets- Lager Abgas- Messung Förderschnecke mit Motor Temperatur- Messung Vorlauf Waage 1 kw Pellets- Kessel Regelbare Kühllast Querschnitt- Reduzierung des Tages-Vorratsbehälters Füllstand- Sensor Durchfluss- Messung Temperatur- Messung Rücklauf 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 9
PelletSolar etso Änderungen der Randbedingungen und der Simulationsumgebung: Umstellung auf TRNSYS 16 Anpassung des Simulationsmodells zur Bestimmung des Jahresnutzungsgrades: Neues Kesselmodell Integration von Emissionsfrachten (bei bekannten Emissionsfaktoren) 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 1
CCT in PelletSolar etso 1. Vortests Kessel Speicher 2. 12- Systemtest 3. Modell-Validation T [ C] & Kesselleistung [%] 12 1 8 6 4 SM: Temp. SM: Kesselleistung 2 12d 12d.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12 12 4. Jahressimulation (TRNSYS) Kesselleistung [%] T [ C] & SM: Temp. 1 8 6 SM: Kesselleistung 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12d validated Kesselleistung [%] T [ C] & 1 8 6 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 365d SM: Temp. SM: Kesselleistung 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 11
CCT in PelletSolar etso 12 4 Eta [%] oder T [ C] F 115 11 15 1 95 9 Lambda T_Rauchgastemp. Feuerungstechn. Wirkungsgr. 35 3.5 3 2.5 Lam mbda 85 8 Kesselwirkungsgr. K 4 6 8 1 Nutz-Leistung [kw] 2 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 12
CCT in PelletSolar etso 1. Vortests Kessel Speicher 2. 12- Systemtest 3. Modell-Validation T [ C] & Kesselleistung [%] 12 1 8 6 4 SM: Temp. SM: Kesselleistung 2 12d 12d.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12 12 4. Jahressimulation (TRNSYS) Kesselleistung [%] T [ C] & SM: Temp. 1 8 6 SM: Kesselleistung 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12d validated Kesselleistung [%] T [ C] & 1 8 6 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 365d SM: Temp. SM: Kesselleistung 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 13
CCT in PelletSolar etso T [ C] 1 8 6 4 2 standard combisystem 1 / day 3 6 12 18 24 t [h] TS1 TS5 TS8 PCMs PfuelMs PBMs PelMs 5 4 3 2 1 dq/dt [kj/h] Typisches Betriebsverhalten im dynamischen Test: Anforderungen an Komfort erfüllt, aber: häufige Brennerstarts (incl. hohem Strombedarf) 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 14
CCT in PelletSolar etso 1. Vortests Kessel Speicher 2. 12- Systemtest 3. Modell-Validation T [ C] & Kesselleistung [%] 12 1 8 6 4 SM: Temp. SM: Kesselleistung 2 12d 12d.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12 12 4. Jahressimulation (TRNSYS) Kesselleistung [%] T [ C] & SM: Temp. 1 8 6 SM: Kesselleistung 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12d validated Kesselleistung [%] T [ C] & 1 8 6 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 365d SM: Temp. SM: Kesselleistung 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 15
CCT in PelletSolar etso 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 16
CCT in PelletSolar etso 1. Vortests Kessel Speicher 2. 12- Systemtest 3. Modell-Validation T [ C] & Kesselleistung [%] 12 1 8 6 4 SM: Temp. SM: Kesselleistung 2 12d 12d.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12 12 4. Jahressimulation (TRNSYS) Kesselleistung [%] T [ C] & SM: Temp. 1 8 6 SM: Kesselleistung 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 12d validated Kesselleistung [%] T [ C] & 1 8 6 4 2.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 365d SM: Temp. SM: Kesselleistung 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 17
CCT in PelletSolar etso [kj] 4 35 3 25 2 15 1 boiler losses storage losses line losses boiler to storage line losses storage to building line losses collector circuit line losses DHW 5 1 2 3 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 18
Zusammenfassung assu PelletSolar etso Die Kombination von Pellt und Solar ist sinnvoll weil alle getesteten Anlagen die gestellten Anforderungen an den Komfort erfüllten. durch die Kombination von Sonne und Holz Synergien genutzt t werden können. der Stromverbrauch des Gesamtsystems niedriger ist als im alleinigen Betrieb des Pelletkessels. der Pelletkessel in Kombination mit einer Solaranlage den Brennstoff Holz effizienter einsetzt als ohne Solaranlage! 19.1.21 Robert Haberl, SPF Forschung 19
Danke. Robert Haberl, SPF Forschung