Erfahrungsbericht THERMIE zur Klimatisierung i eines Krankenhauses durch den Einsatz von KWK und erneuerbarer Energie Das 3. Betriebsjahr im Zusammenspiel von Brennstoffzelle - Adsorber - Solaranlage l Dr.-Ing. W. Kühne; DBI GUT Freiberg; Dr.-Ing. Karin Rühling; TU Dresden
Malteser-Krankenhaus Kamenz THERMIE Energiezentrale 1 - Brennstoffzelle 7 2 - Wärmespeicher 1 6 3 - Adsorptions- Kältemaschine 4 5 4 - Kompressions - Kältemaschine 7 5 - Eisspeicher 6 - Rückkühler 3 2 6 7 7 - Sonnenkollektoren E-Zentrale Heizzentrale Innovative Technik
Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung Komponenten der Erzeugung im Malteser-Krankenhaus Kamenz THERMIE Erdgas Strom 200 kw PAFC 25C Brennstoffzelle von 400 kw Erdgas Gas- kessel Wärme- speicher Wärme 270 kw Sonne Solare Technik ADR-30 Adsorptions-KM Kälte von 1800 kw 220 kw von 220 kw Strom KKM Eisspeicher Kühldecken
THERMIE Baustelle Malteser- Krankenhaus Kamenz Stand September 1999
THERMIE An nsicht Solaranlage Jan nuar 2001
THERMIE An nsicht enhaus Kranke No ovember 2 000
Brennstoffzelle 200 kw 240 kw Strom ng Solaranlage Kälteanlage AdKM Eisspeicher KKM 220 kw 50 kw 35 kw 105 kw 80kW 1530 kw Wärme Kälte Be ispiela anlage Kra aft-wä ärme-k Kälte-K Kopplu
Komponente Technische Daten Hersteller Phosphorsäure- Brennstoffzelle 200 kw elektrische Leistung 220 kw thermische Leistung ONSI Adsorptions- Kältemaschine 105 kw Kälteleistung MYKOM Sole-Kompressions- 80 kw Kälteleistung YORK Kältemaschine Eisspeicher i 400 kwh lt latente t Speicherkapazität ih ität FAFCO Wärmespeicher 20 m³ Speicherinhalt FLAMCO/ SOLVIS TWD-Kollektoren 115 m² installierte Fläche SSL Eibau Photovoltaik 15 m² installierte Fläche SOLARWATT nenten n cht ompon bersic auptko Üb Ha e Daten chnisch Te He ersteller
Photovoltaik 13 m 2 TWD-Kollektoren 116 m 2 Wärmespeicher 3 20 m Hilfskühler BZ von den Kesseln el. Netz Primärkreis Koll. Sek.- kreis Koll. PAFC-BZ Vorlaufverteiler Rücklaufsammler AdKM Heizkreis AdKM Havarieleitung zur Druckhaltung zu den Kesseln
120 70 HT-Wärme NT-Wärme Nutzungsgrad 100 65 80 60 60 55 40 50 Leistung in kw Nutzungsgrad in % 20 45 0 40 Jan 01 Feb 01 Mrz 01 Apr 01 Mai 01 Jun 01 Jul 01 Aug 01 Sep 01 Okt 01 Nov 01 Dez 01 Jan 02 Feb 02 Mrz 02 Apr 02 Mai 02 Jun 02 Jul 02 Aug 02
Wirkung gsgrad in % 1,000 0,900 0,800 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 η 0 = 0, 753 k 1 = 2, 632 W /(m 2 k 2 = 0 W /(m K 2 2 K) ) THERMIE 0,200 0,100 0,000 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 (θ m -θ L )/E g [(m²k)/w] TWD-FK-AL-2-80
TWD-Flachkollektor SSL Eibau THERMIE Detail TWD-Abdeckung Ø 10 mm
bzw. Tem mperatur in C Leistun ng in kw 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Solaranlage Malteser-Krankenhaus Kamenz - 06. März 2001 Außentemperatur 0 C therm. Leistung Sekundärkreis Einstrahlungsleistung Kollektorfeld Temperaturen Kollektorkreis 0 00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 THERMIE
Solaranlage Malteser-Krankenhaus Kamenz - 12. September 2000 THERMIE Leistun g in kw bz zw. Temper ratur in C 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Einstrahlungsleistung l i t Kollektorfeld ld Temperaturen Kollektorkreis therm. Leistung Sekundärkreis k 0 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00
35 30 25 20 Feldstrahlung Koll.-ertrag sekundär 35 30 25 20 rag sekundär [kw] ard [%] 15 Wirkungsgrad 15 Solarert Wirkungsg 10 5 0 10 5 0 Einstrahlung, Mai 02 Jun 02 Jul 02 Aug 02 Jan 01 Feb 01 Mrz 01 Apr 01 Mai 01 Jun 01 Jul 01 Aug 01 Sep 01 Okt 01 Nov 01 Dez 01 Jan 02 Feb 02 Mrz 02 Apr 02
Zentrale Kälteerzeugung
Kondensator THERMIE Kühl- wasser Adsorptions- Kältemaschine Arbeitsmittel itt Silicagell Prinzipschaltbild Kühlwasser Heizwasser Kaltwasser MYKOM ADR 30 Verdampfer
ADSORPTION CHILLER - MYKOM ADR 30 Typical temperatures tempera ature in C 70 60 50 40 30 20 heating cooling 0 10 20 30 time in minutes temperat ture in C 12 forward 11 10 9 8 7 mix 6 return tank 5 0 10 20 30 time in minutes
100 90 Anteil AdKM [%] 80 70 60 50 40 30 20 10 0 KKM AdKM Kälteleistung [kw]; Anteil AdKM-Betrieb [%]. Jan 01 Feb 01 Mrz 01 Apr 01 Mai 01 Jun 01 Jul 01 Aug 01 Sep 01 Okt 01 Nov 01 Dez 01 Jan 02 Feb 02 Mrz 02 Apr 02 Mai 02 Jun 02 Jul 02 Aug 02
Leistun ng in kw 160 80 140 120 100 80 60 40 20 20 10 0 0 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 Kältebedarf. AdKM KKM Eisspeicher 70 60 50 40 30 Eisspei icherlad dezusta and in %.
100 90 1 08 0,8 Kälteerz zeugung g AdKM [kw] 80 70 60 50 40 30 20 Solarer Anteil Kälteerzeugung C.O.P. Kälteerzeugung 0,6 04 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6 C.O.P.. [-] 10-0,8 0 09.04.01 29.05.01 18.07.01 06.09.01 26.10.01-1
Beispielbilanz 1. Sept. 2001 bis 31. August 2002 3940 MWh 1500 MWh Erdgas Strom (mittlerer Netto-Wirkungsgrad 38,1 %) 1025 MWh 178 MWh Wärme Kält Kälte