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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
100809
Projekttitel
Sorptionsspeicher in der thermischen Solartechnik

Texte zu diesem Projekt
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Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
TP0072;F - Solarwärme u. Wärmespeicherung
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Sorptionsspeicher in der thermischen Solartechnik
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
In einem Adsorptions-System, mit granularer Festbett-Schüttung, ist nach einer Adsorptionszeit von 5 bis 7 Minuten der Dampfdruck p(T, cSorbent) des Sorbents Wasser im Gleichgewicht mit dem Dampfdruck p(T) des Sorbates bzw. dem Wasserdampf adsorbiert auf dem Sorbent. Ein Adsorptionsspeicher / Wärmepumpenspeicher mit granularer Festbett-Schüttung hat daher hinsichtlich der Leistung eine optimale Zykluszeit in diesem Zeitbereich. Er erreicht in diesem Zeitabschnitt die höchste Heiz- und Kühlleistung. Bezogen auf die Anströmfläche des Festbettes hat Silicagel 490 eine Heiz-/Kühlleistungsdichte von 6.4 kW/m2 und Zeolith 13 X eine von 9.5 kW/m2, je bei einer Wassertemperatur von 22°C (p=24.8 mbar). Ab einer Zykluszeit t > ½ Tag sinkt die Leistung auf wenige % des Anfangswertes ab. Das Temperaturniveau für kontinuierlichen Betrieb kann nur mit entsprechender Leistungsregelung gehalten werden. Um auch nach der Sättigung der Sorbent-Oberfläche eine hohe Leistung des Systems zu haben ist ein grossporiges Sorbent notwendig. Eine hohe Energiedichte wird aber mit einem kleinporigen Sorbent erreicht. Diese gegenläufigen Forderungen führen zu einem Kompromiss bzw. zu Einschränkungen der Systemanforderungen. Die Geschwindigkeit uc der Beladungsfront durch die Festbettschüttung steigt mit dem Durchmesser d der Zeolith-Kugeln und dem Druck p(T) im Wassertank. Die höchste (tiefste) Geschwindigkeit uc = 6.5 mm/s (uc = 0.9 mm/s) wird in der Kugelschüttung mit d = 2.5 mm (d = 1 mm) und einem Dampfdruck p(T = 25 °C ) = 30 mbar (p(T = 15°C ) = 16 mbar) gemessen. Die erreichten Resultate wurden am IEA Task 32 Treffen im Mai 2006 in Stockton (USA) präsentiert. Ebenfalls wurden Teile dieser Resultate an der ECOSTOCK 2006 Konferenz in Stockton publiziert. In den folgenden Arbeiten werden das Thema der Systemkonfiguration und der Geometrie des Festbettes, welche die Leistung und die Energiedichte des Systems bestimmen, weiter bearbeitet und optimiert.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule für Technik HSR

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Gantenbein,Paul
Luzzi,A.
Zugehörige Dokumente