Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Das Forschungsprojekt TCology befasst sich mit thermochemischen Netzen (TCN) zur Wärme- und Kälteerzeugung, -verteilung und –speicherung und untersucht dessen Eignung und Anwendbarkeit für die Schweiz. Im Vergleich zu klassischen, wassergeführten Fernwärme- und -kältenetzen (DHCN) zeigen TCNs ein großes Potenzial für eine erhöhte Energieeffizienz in der Wärme- und -kälteversorgung sowie für die Integration von erneuerbaren Energien durch verlustfreie, thermische Langzeitspeicherung bei deutlichgrößeren Speicherdichten. Das Projekt strebt die Definition einer "Netzwerk-Ökologie" an, d.h. das Ökosystem von TCNs, einschließlich verschiedener Endanwendungen für Heizung, Kühlung und Entfeuchtung, wobei sowohl technische als auch sozio-ökonomische Aspekte untersucht werden. Konkret zielt das Projekt darauf ab, die wichtigsten Potenziale von TCNs zu identifizieren und die Bedingungen zu verstehen und zu definieren, unter welchen sie am wettbewerbsfähigsten sind.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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The research project TCology is addressing the novel topic of thermochemical networks (TCN) for heat and cold generation, distribution and storage and aims at identifying suitability and applicability to the Swiss context. In comparison to classical hydronic district heating and cooling networks (DHCN), TCNs show a great potential for higher energy efficiency in district heating and cooling and integration of renewables through lossless, long-term thermal energy storage at significantly larger storage densities compared to their sensible counterparts. The project strives for the definition of a "network ecology", i.e. the ecosystem of TCNs, including various terminal applications for heating, cooling and dehumidification, exploring both, the technical as well as the socio-economic sphere. Specifically, the project aims at identifying major potentials of TCNs and understanding and defining conditions under which they are most competitive with reference to hydronic DHCNs.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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Le projet de recherche TCology s'intéresse aux réseaux thermochimiques (TCN) pour la production, la distribution et le stockage de chaleur et de froid et étudie leur adéquation et leur applicabilité en Suisse. Comparés aux réseaux classiques de chauffage et de refroidissement urbains à eau (DHCN), les TCN présentent un grand potentiel pour une efficacité énergétique accrue dans l'approvisionnement en chaleur et en froid ainsi que pour l'intégration d'énergies renouvelables grâce à un stockage thermique à long terme sans pertes et à des densités de stockage nettement plus importantes. Le projet vise à définir une "écologie de réseau", c'est-à-dire l'écosystème des TCN, y compris les différentes applications finales de chauffage, de refroidissement et de déshumidification, en examinant à la fois les aspects techniques et socio-économiques. Concrètement, le projet vise à identifier les principaux potentiels des TCN et à comprendre et définir les conditions dans lesquelles ils sont les plus compétitifs.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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In diesem Bericht werden die wichtigsten Ergebnisse und Fortschritte der verschiedenen Arbeitspakete (WP) hervorgehoben. WP1 identifiziert und charakterisiert verschiedene Prozessoptionen für das Laden/Entladen und Endanwendungen. Der offene Sorptionsprozess wird im Detail beschrieben, einschließlich thermodynamischer Daten und Messungen. Die Analyse der Materialeigenschaften ermöglicht die Berechnung der maximal erreichbaren Temperaturhübe, der Exergie und der Energiedichten, wodurch die Eignung verschiedener thermochemischer Flüssigkeiten (TCFs) für bestimmte Anwendungen deutlich wird. Eine vorläufige techno-ökonomische Bewertung wird unter Verwendung der neu entwickelten Methode " Regional Energy Ecosystem" (REE) durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf der Zusammenarbeit zwischen den Interessengruppen liegt, um Kunden und der Öffentlichkeit einen Mehrwert zu bieten, wie z. B. die Reduzierung von Treibhausgasemissionen. In WP2 werden verschiedene Modelle und Datenquellen für die Modellierung des Energiebedarfs vorgestellt und in WP3 werden die Fortschritte bei der Modellierung von thermochemischen Netzwerken (TCN) Komponenten präsentiert, wobei die hohe Energie- und Exergieeffizienz von TCNs mit minimalen thermischen Verlusten hervorgehoben wird. Der vernachlässigbare Bedarf an elektrischer Energie für die TCF-Verteilung und die Erzielung eines Temperaturanstiegs unterstreichen die Vorteile von TCNs zusätzlich.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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In this report key findings and progress from different work packages (WP) are highlighted. WP1 identifies and characterizes various process options for charging, discharging, and terminal applications. The open sorption process is described in detail, including thermodynamic data and measurements. Material property analysis enables the calculation of maximum achievable temperature lifts, exergy, and energy densities, revealing the suitability of different thermochemical fluids (TCFs) for specific applications. A preliminary techno-economic assessment is conducted using the newly developed «Regional Energy Ecosystem» (REE) framework, focusing on collaboration among stakeholders to deliver customer and public value propositions, such as reducing greenhouse gas emissions. WP2 presents different models and data sources for energy demand modeling and WP3 showcases progress in TCN and TC component modeling, highlighting the high energy and exergy efficiency of TCNs with minimal thermal losses. The negligible electric energy requirement for TCF distribution and achieving temperature lift further emphasize the advantages of TCNs.
Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Le présent rapport met en évidence les principales conclusions et les progrès réalisés par les différents groupes de travail (WP). Le WP1 identifie et caractérise différentes options de processus pour la charge, la décharge et les applications terminales. Le processus de sorption ouverte est décrit en détail, y compris les données thermodynamiques et les mesures. L'analyse des propriétés des matériaux permet de calculer les élévations de température maximales réalisables, l'exergie et les densités d'énergie, révélant l'adéquation des différents fluides thermochimiques (TCF) pour des applications spécifiques. Une évaluation technico-économique préliminaire est réalisée à l'aide du nouveau cadre de " Regional Energy Ecosystem" (REE), qui met l'accent sur la collaboration entre les parties prenantes afin d'offrir des propositions de valeur aux clients et au public, telles que la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Le WP2 présente différents modèles et sources de données pour la modélisation de la demande d'énergie et le WP3 présente les progrès réalisés dans la modélisation des TCN et de leurs composants, en soulignant l'efficacité énergétique et exergétique élevée des TCN avec des pertes thermiques minimales. Les besoins négligeables en énergie électrique pour la distribution du TCF et l'élévation de la température soulignent encore les avantages des TCN.
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