Schlüsselwörter
(Deutsch)
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TP0074;F-Wärmepumpen und Kälte
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Folge vom Prj 36270
Folgevertrag Nr. 150166 für Phase 3
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Luft-Wasser-Wärmepumpen liegen gegenüber Sole-Wasser- und Wasser-Wärmepumpen bezüglich Arbeitszahl deutlich tiefer. Eine Möglichkeit, die Arbeitszahlen der LW-Maschinen an diejenigen der SW-Maschinen anzugleichen, liegt in der Verbesserung der Abtauung.Die bereits abgeschlossenen Phasen 1 und 2 zeigten, dass einiges Verbesserungspotential da ist, das in Phase 3 vertieft angegangen werden soll.Bis dato wurden einerseits Prüfstandsmessungen durchgeführt mit dem Ziel, die optimalen Bedingungen für eine effiziente Heissgasabtauung zu eruieren. Damit sollen den Herstellern gezielte Informationen für die Auslegung der Heissgasabtauung in die Hand gegeben werden. Andererseits wurden vier Anlagen mit Prozessumkehrabtauung im Feld messtechnisch ausgerüstet. Deren Messungen laufen seit November 03. Für eine Feldmessung vorbereitet wurde auch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Luftabtauung. Diese Abtauart verspricht einen sehr niedrigen Abtaubedarf , hat aber möglicherweise betriebliche Nachteile, was durch die Feldmessung abgeklärt werden soll.Des weiteren wurden die Abtauzeiten und Abtauleistungen von sechs Luft-Wasser-Maschinen mit Prozessumkehr-Abtauung analysiert. Diese Maschinen dienen als Referenz für den Vergleich zwischen den Messungen nach Prüfnorm EN255 und den Feldbedingungen. Im Projekt FAWA hat es sich nämlich gezeigt, dass die effektiven Abtauenergieverbräuche im Feld geringer sind als gemäss Typenprüfungen.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hubacher Engineering
Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Ehrbar,Max
Ehrbar,Max
Hubacher,Peter
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Im Rahmen des Projektes „Verbesserung des Abtauens bei luftbeaufschlagten Verdampfern“ wurden in einer dritten Phase technische Möglichkeiten zur Verringerung des Energieverbrauchs während des Abtauens und zur Erhöhung der Abtauleistung untersucht. Die bearbeiteten Abtaukonzepte umfassten die Ventilatorabtauung, die sichals besonders erwiesen hat, und bei Umgebungstemperaturen oberhalb von etwa 2°C den elektrischen Abtauaufwand auf einen Bruchteil reduziert, und die Umluftabtauung, bei der während der Abtauphase Luft aus dem Aufstellungsraumder Wärmepumpe durch den Verdampfer geblasen wird. Die Umluftabtauung kann als erweiterte Ventilatorabtauung betrachtet werden, mit dem Vorteil, dass sie im gesamten Umgebungstemperaturbereich anwendbar ist. Da bei dieser Abtauart der Aufstellungsraum abgekühlt und u.U. auch Feuchtigkeit in den Aufstellungsraum transportiert wird, wurden auch die bauphysikalischen Implikationen studiert. Als weiteres Konzept wurde die Abtauung mit direkter Wärmeentnahme aus dem Senkenkreis mittels eines Glykol-Wasser-Zwischenkreises untersucht. Diese Abtauart reduziert den elektrischen Abtauaufwand gegenüber etwa der Prozessumkehr auf etwa einen Viertel. Ein Glykol-Wasser-Zwischenkreis zwischen Verdampfer und luftbeaufschlagtem Aussen-Wärmetauscher macht etwa Sinn, wo aus Dispositionsgründen eine gesplittete Bauart gewünscht wird.Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen mit Heissgasabtauung wird oft die mangelnde Abtauleistung kritisiert. Daher wurden Wege untersucht, die Abtauleistung bei Heissgas-Wärmepumpen zu erhöhen. Als geeignete Massnahme wurde die sogenannte Saugdruckregelung vorgeschlagen. Damit liess sich die Abtauleistung bei der untersuchten Maschine um etwa 30 % steigern. Mit den vorgeschlagenen Massnahmen lassen sich der elektrische Energieaufwand für das Abtauen gegenüber einer Heissgasabtauung um bis zu 80% und gegenüber einer Prozessumkehr um bis zu 75 % reduzieren. Feldmessungenan 8 Anlagen zeigten auf, dass auch bei der Abtausteuerung noch einiges an Verbesserungspotential vorhanden ist.Mehr der Vollständigkeit halber wurde auch die Naturabtauung analysiert. Unter Naturabtauung wird das natürliche Abtauen des Eises ohne äusseres Zutun verstanden. Die notwendigen Stillstandzeiten sind mit typischerweise 4 Stunden jedoch derart lang, dass eine praktische Nutzung der Naturabtauung kaum Sinn macht. Manche Verbesserungen (z.B. die Ventilatorabtauung, oder optimierte Abtausteuerungen) können mit bescheidenem technischem Aufwand und kostengünstig realisiert werden.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs
Hubacher Engineering
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Ehrbar,Max
Bertsch,Stefan
Schwendener,Stefan
Hubacher,Peter
Hubacher,Beat
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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As a part of the project “Improvement of the Defrosting Process using Air-Cooled Evaporators” the third stage was concerned with the examination of the technical possibilities of decreasing the energy consumption during defrosting. Five topics were investigated in field and laboratory tests:
1. Defrosting with the evaporator fan. Above 2 °C, air is blown through the evaporator using the fan. This approach is very effective, whereby the demand of electricity is about one seventh of the amount with compressor-assisted defrosting methods. Below 2°C, an auxiliary defrosting system is needed.
2. Defrosting with ambient air from the room where the heat pump is installed. In this case the ambient air from the installation room is redirected to the evaporator during the defrosting period. This method is similar to the above described method (1), but can be applied over the entire outdoor temperature range. No auxiliary system is needed.
3. Defrosting using heat from the heat-sink-system. In this case, the evaporator is connected to an external heat exchanger by a brine circuit. During defrosting, the brine circuit is fed by heat of the heat-sinksystem. This method shows some similarities to the reversed-cycle defrosting process, but its electricity demand is about 75 % lower.
4. Hot-gas-defrosting is often blamed for poor defrosting capacity and long defrosting times. The defrosting capacity can be improved by about 30 % by controlling the suction pressure so that the refrigerant temperature is near the freezing point of water. Furthermore, it was found that the defrosting capacity remains nearly constant for all operating conditions.
5. Indoor-heat-pumps experience a “natural” defrosting effect during off-periods of the compressor. The investigation showed, that this natural defrosting method requires about 4 hours for a complete defrosting of the evaporator, which in fact appears as too long for a feasible utilization.
Many of these improvements can be realized with moderate technical measures and at low costs.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs
Hubacher Engineering
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Ehrbar,Max
Bertsch,Stefan
Schwendener,Stefan
Hubacher,Peter
Hubacher,Beat
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