Mit Hilfe einer Regel- und Überwachungsvorrichtung, einer selbstgesteuerten Durchflussventilgruppe,  kann eine temperaturgesteuerte Auslastung von Niedertemperaturwärmekollektoren unter Berücksichtigung unterschiedlicher Leistungsfähigkeiten erfolgen.

Bild des Versuchsstands zum Abgleich drei unterschiedlicher Modell-Sondenlängen

Versuchsstand zum Abgleich drei unterschiedlicher Modell-Sondenlängen

Heizen und das Aufbereiten von Warmwasser  mit einer Wärmepumpe erfreuen sich wachsender  Beliebtheit – dies nicht nur in Deutschland. Im Zuge der CO2-Reduzierungsabsicht der Bundesregierung und der erlassenen Gesetze zum energieeffizienten Einsatz von Ressourcen, stehen Wärmepumpenanlagen mehr denn je im öffentlichen Fokus. Nutzbare Wärmequellen einer Wärmepumpenanlage sind: 1) Umgebungsluft (Luft/Wasser-Wärmepumpe), 2) Quellwasser (Wasser/Wasser-Wärmepumpe) und 3) Erdwärme (Sole/Wasser-Wärmepumpe). Als Wärmeträgerfluid für die Heizung wird in erster Linie Wasser verwendet. Speziell bei Sole als Wärmeträgerfluid für Erdwärmesonden und -kollektoren ergeben sich durch die Mischung von Wasser mit Frostschutzmitteln besondere Einflüsse der Fluidtemperatur auf den Wärmeübergang und die Viskosität.

Projektziel

Die Zielstellung dieses Projektes bestand in der Entwicklung einer Regelvorrichtung, welche anhand physikalischer Eigenschaften des Wärmeträgerfluides Einfluss auf die Wärmeentnahme einzelner Kollektoren oder Sonden nehmen sollte. Dazu wurden in kurzen zeitlichen Abständen Messwerte wie Temperatur, Fließgeschwindigkeit oder Druck in Vor- und Rücklauf des Kollektors ermittelt. Mit diesen ermittelten Werten ließ sich die Wärmeleistung direkt über den Kollektor errechnen und die spezifische Entzugsleistung im Vergleich mit anderen Kollektoren eines Systems darstellen.

Durch hinterlegte Parameter konnten Abweichungen zum Normzustand erfasst und als Indiz für Fehlfunktionen durch eine Warneinrichtung ausgegeben werden. Schutz vor Überlastung oder Beschädigung des Kollektors bot dabei das Durchflussregelventil, indem der Volumenstrom gedrosselt oder unterbunden werden konnte. Zur Aufrechterhaltung des hydraulischen Abgleichs wurden bei der Steuerung der Durchflussregelventile auch die Stellung der Durchflussregelventile anderer Kollektoren im System und deren Fluideigenschaften berücksichtigt. Somit war eine gezielte Auslastung der momentan leistungsfähigeren Sonden und Kollektoren in einem System möglich ohne dabei andere Sonden oder Kollektoren zu überlasten.


Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Gabriele Krüger
+49 (0) 3643 8684-834
+49 (0) 3643 8684-113
g.krueger@iab-weimar.de

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Florian Springer
+49 (0) 3643 8684-828
+49 (0) 3643 8684-113
f.springer@iab-weimar.de

Projektpartner

► Pro4Tech GmbH & Co. KG
► Triptiser Edelstahl