LEHRSTUHL FÜR

TECHNISCHE THERMODYNAMIK

verantwortlich: Dr.-Ing. Jörg Sauerhering

Die Versuchsanlage zur simultanen Bereitstellung von Kälte und Wärme ist modular aufgebaut, nutzt eine Gasmotorwärmpumpe (GWP) als Hauptkomponente und ermöglicht die Analyse unterschiedlicher Schaltungsvarianten sowie deren Bewertung in Bezug auf die energetische Effizienz. Die kältegeführte Anlage übernimmt die Kühlung der Laser in der Versuchshalle, versorgt ein Laborkühlwassernetz (14/18 °C) und kann gegebenenfalls zur Kühlung der Hallenluft unter sommerlichen Bedingungen eingesetzt werden. Die Nutzung der Wärme erfolgt in Form von Brauchwarmwasser und saisonal für die Heizung der Halle.

Merkmale der Anlage sind:

- Gaswärmepumpe AISIN AXGP 224 D1, Q_k = 22 kW,

- Wärmeübertragermodule für Verdampfung, Kondensation und Motorwärmenutzung

- separater Hochdruckenthitzer für das Kältemittel

- temperaturgestufte Zweispeicherlösung für Brauchwarmwasser und Heizung

- drehzahlgeregelte Pumpen mit geringem Verbrauch W_el

- Steuerung und Regelung auf Basis von PRIVA.

Für die Analyse der energetischen Effizienz sind Druck-, Temperatur- und Volumenstromsensoren, sowohl kältemittel- als auch wasserseitig in die Anlage integriert. Die rechnergestützte Messwerterfassung mit mehr als 60 Kanälen und die -auswertung werden mit DIADEM vorgenommen. Der unten dargestellte Bildschirmausdruck verdeutlicht die Schaltung, informiert über die aktuellen Betriebsdaten und gestattet Aussagen zur energetischen Effizienz. Im dargestellten Betriebsfall beträgt der primärenergiebezogene Gesamtnutzungsgrad beispielsweise Ε_Nutz=Q_{Nutz, ges}/(M_GasΔh_u)=3,23.

Für weitereführende Informationen stehen zur Verfügung:

• Boye, H.; Scheffel, F.; Elgendy, E.; Schmidt, J.: Energieeffizienter Betrieb von Gasmotorwärmepumpen. Deutsche Kälte-Klima-Tagung 2010 Magdeburg, 17-19 November, 2010, Tagungsband (CD), 14 Seiten.
• Schmidt, J.; Scheffel, F.; Praetor, R.: Energieeffiziente Lösung zur Kälte-Wärme-Kopplung mittels einer Gasmotor-Wärmepumpe. Vortrag Quedlinburg, August 2010 als pdf-Dokument.
• Poster „Modulares Gaswärmepumpensystem zur simultanen Bereitstellung von Kälte und Wärme“ als pdf-Dokument.