Solarbetriebene Absorptions-Kältemaschine BEKB

• Research unit: SFOE
• Project number: 45817

Key words (German)

TP0038;Solarenergie (thermisch & PV)

Short description (German)

Réalisation d'une installation pilote de production de froid par machine à absorption (2x46 kW) et capteurs solaires plan (avec chaudière à gaz comme appoint), en vue de la climatisation partielle d'une bâtiment administratif.
Mesures des performances et des bilans, sur une année, des capteurs solaires, des stockages de chaleur et de la machine à absorption, ainsi que du fonctionnement de l'ensemble du système.

Publications / Results (German)

Die Niederlassung Thun der Berner Kantonalbank (BEKB) bei welcher bis 2003 eine Vollklimaanlage (250 kW) installiert war, wurde durch eine Teilklimaanlage saniert. Die Kälteerzeugung erfolgt neu durch 2 Miniabsorber mit einer totalen Kälteleistung von 92 kW. Ein Teil der Wärme im Sommer für die Absorptions-Kältemaschine wird mittels 100 m2 Sonnenkollektoren erzeugt. Die restliche Wärme wird mittels der neuen Gasheizung erzeugt, welche die alte Oelheizung ersetzt. Mit der solarbetriebenen Absorptionskältemaschine produziert die Solaranlage dann am meisten Energie, wenn der Kältebedarf am grössten ist. Zudem wird die Solaranlage in der Übergangszeit und im Winter zur Heizungsunterstützung genutzt. Die Anlage funktioniert seit Frühling 2003 einwandfrei. Im sehr heissen Sommer 2003 hat sie den Praxistest zur vollsten Zufriedenheit bestanden, obwohl das Leitsystem und die Storensteuerung aufgrund des laufenden Umbaus noch nicht optimal in Betrieb waren. Der Wärmebedarf der Kältemaschine betrug für Dez 03- Dez 04 total 72220 kWh, während die Solaranlage in dieser Zeit 49760 kWh Wärme lieferte. Während der 5 wärmsten Sommermonate betrug der solare Deckungsgrad 36% für die Wärmezufuhr der Kältemaschinen. Sehr gut bewährt hat sich auch das Konzept mit dem Zwischenspeicher. So treten die bei andern Anlagen beobachteten Probleme bezüglich Defekte der Absorptions-Kältemaschine wegen hydraulischen oder Steuerungs- und Regulierungsproblemen nicht auf. Gemäss Herstellerangaben beträgt die Leistungsziffer der Kältemaschine bei einer Vorlauftemperatur von 85°C etwa 70%. Aufgrund der Zählerablesungen beträgt die Jahresarbeitszahl 60%. Auffallend ist, dass vor allem während der Übergangsmonate im Teillastbereich die Jahresarbeitszahl massiv abnimmt. Die wichtigsten Erkenntnisse sind: • Die sehr sorgfältige Anlageplanung hat sich gelohnt • Die Inbetriebnahme einer solchen Anlage ist wegen der Komplexität sehr anspruchsvoll • Eine Betriebsoptimierung während eines Jahres ist äusserst wichtig • Die Absorptions-Kältemaschinen haben eine schlechte Leistungsziffer im Teillastbereich. Hier wird zukünftig versucht, die Anlage noch auf einem leicht höheren Temperaturniveau zu betreiben. Diverse Führungen während des Jahres für Interessierte aus der ganzen Schweiz zeigen das grosse Interesse an dieser Anlage. Die Faszination, mit Sonnenenergie Kälteenergie zu erzeugen, ist sehr gross. Die wesentlichsten Argumente für solarbetriebene Absorptions-Kältemaschinen sind: • Im Sommer kann Elektrizität substituiert werden; die Netzbelastung ist wegen der vielen Klimaanlagen zunehmend im Sommer ein Problem; der Sommer 2003 zeigte dies deutlich. • In einigen Kantonen ist es aufgrund der Energie-Gesetzgebung bereits sehr schwierig, eine elektrisch betriebene Klimaanlage zu realisieren. • Die Solaranlage kann optimal genutzt werden: Im Sommer zur Klimatisierung und Brauchwarmwassererwärmung und während der Heizperiode zusätzlich zur Heizungsunterstützung. Das Überhitzungsproblem existiert bei solchen Anlagen nicht. • Die Sensibilisierung breiter Bevölkerungsschichten nimmt für die erneuerbaren Energien laufend zu.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Ingenieurbüro IEM AG CFL

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Hilgenberg,Christian

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• Solarbetriebene AbsorptionsKältemaschine mit Heizungsunterstützung - Zwischenbericht 2003 [PDF] 117 kB

Final report (German)

Die Niederlassung Thun der Berner Kantonalbank (BEKB) bei welcher bis 2003 eine Vollklimaanlage (250 kW) installiert war, wurde durch eine Teilklimaanlage saniert. Die Kälteerzeugung erfolgt neu durch 2 Miniabsorber mit einer totalen Kälteleistung von 92 kW. Ein Teil der Wärme im Sommer für die Absorptions- Kältemaschine wird mittels 100 m2 Sonnenkollektoren erzeugt. Die restliche Wärme wird mittels der neuen Gasheizung erzeugt, welche die alte Oelheizung ersetzt. Mit der solarbetriebenen Absorptionskältemaschine produziert die Solaranlage dann am meisten Energie, wenn der Kältebedarf am grössten ist. Zudem wird die Solaranlage in der Übergangszeit und im Winter zur Heizungsunterstützung genutzt. Die Anlage funktioniert seit Frühling 2003 einwandfrei. Im sehr heissen Sommer 2003 hat sie den Praxistest zur vollsten Zufriedenheit bestanden, obwohl das Leitsystem und die Storensteuerung aufgrund des laufenden Umbaus noch nicht optimal in Betrieb waren. Der Wärmebedarf der Kältemaschine betrug für Dez 03- Dez 04 total 72220 kWh, während die Solaranlage in dieser Zeit 49760 kWh Wärme lieferte. Während der 5 wärmsten Sommermonate betrug der solare Deckungsgrad 36% für die Wärmezufuhr der Kältemaschinen. Sehr gut bewährt hat sich auch das Konzept mit dem Zwischenspeicher. So treten die bei andern Anlagen beobachteten Probleme bezüglich Defekte der Absorptions-Kältemaschine wegen hydraulischen oder Steuerungs- und Regulierungsproblemen nicht auf. Gemäss Herstellerangaben beträgt die Leistungsziffer der Kältemaschine bei einer Vorlauftemperatur von 85°C etwa 70%. Aufgrund der Zählerablesungen beträgt die Jahresarbeitszahl 60%. Auffallend ist, dass vor allem während der Übergangsmonate im Teillastbereich die Jahresarbeitszahl massiv abnimmt. Die wichtigsten Erkenntnisse sind: • Die sehr sorgfältige Anlageplanung hat sich gelohnt • Die Inbetriebnahme einer solchen Anlage ist wegen der Komplexität sehr anspruchsvoll • Eine Betriebsoptimierung während eines Jahres ist äusserst wichtig • Die Absorptions-Kältemaschinen haben eine schlechte Leistungsziffer im Teillastbereich. Hier wird zukünftig versucht, die Anlage noch auf einem leicht höheren Temperaturniveau zu betreiben. Diverse Führungen während des Jahres für Interessierte aus der ganzen Schweiz zeigen das grosse Interesse an dieser Anlage. Die Faszination, mit Sonnenenergie Kälteenergie zu erzeugen, ist sehr gross. Die wesentlichsten Argumente für solarbetriebene Absorptions-Kältemaschinen sind: • Im Sommer kann Elektrizität substituiert werden; die Netzbelastung ist wegen der vielen Klimaanlagen zunehmend im Sommer ein Problem; der Sommer 2003 zeigte dies deutlich. • In einigen Kantonen ist es aufgrund der Energie-Gesetzgebung bereits sehr schwierig, eine elektrisch betriebene Klimaanlage zu realisieren. • Die Solaranlage kann optimal genutzt werden: Im Sommer zur Klimatisierung und Brauchwarmwassererwärmung und während der Heizperiode zusätzlich zur Heizungsunterstützung. Das Überhitzungsproblem existiert bei solchen Anlagen nicht. • Die Sensibilisierung breiter Bevölkerungsschichten nimmt für die erneuerbaren Energien laufend zu.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Ingenieurbüro IEM AG CFL

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Hilgenberg,Christian

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• Solarbetriebene Absorptions-Kältemaschine mit Heizungsunterstützung - Schlussbericht [PDF] 298 kB