Endbericht (1.3 MB) - Haus der Zukunft

ASTTP Forschungsagenda Solarthermie
Schlachthöfe, Tierkörperverwertungen, Großbäckereien und Brotfabriken,
Brauereien, Destillerien, Pommes Frittes- und Chipserzeuger, etc.
Die solar unterstützte Kühlung kann ihre Bedeutung nur dann demonstrieren,
wenn auch die mit dem Kühlprozess frei werdende CO 2 -Emission bedeutend
niedriger ist als der strombetriebene Kompressionskälteprozess. Dies heißt, dass
man neben dem Einsatz von erneuerbarer Wärme zum Antrieb des Prozesses
auch die dafür erforderliche Hilfsenergie nicht aus dem Stromnetz sondern durch
systemeigene Erzeugung aus erneuerbarer Energie bereitstellt. Im Rahmen einer
Grundlagenstudie sollten diese Möglichkeiten konfiguriert und ihre Umsetzbarkeit
untersucht werden.
Grundlagenforschung mit dem langfristigen Ziel der Optimierung thermisch
betriebener Kühlkreisläufe wird benötigt.
Grundlagenforschung ist notwendig um:
höhere Effizienzwerte (COP-Werte) zu erreichen,
die Geräte kompakter zu machen, und um
Maschinen in die Lage zu versetzten, bei niedrigeren Antriebstemperaturen
zu arbeiten.
Forschung zu neuen Sorptionsmaterialien, neuen Beschichtungen von
Sorptionsmaterialien auf Wärmetauscheroberflächen, neue Wärme- und
Stofftransferkonzepte und die Entwicklung neuer thermodynamischer Kreisläufe
wird nötig sein. Forschung wird auch notwendig sein für Kältespeicher, die
Phasenwechsel-Materialien und thermochemische Reaktionen nutzen könnten.
Die Themenfelder der Grundlagenforschung beinhalten:
Die Entwicklung neuer, hochporöser Sorptionsmaterialien, besonders
solcher, die die Adsorptionschemie nutzen. Viele Materialien wurden noch
nicht vollständig auf Anwendungen zur Wärmeumwandlung untersucht.
Ionische Flüssigkeiten könnten ebenfalls Kandidaten für Arbeitspaare der
flüssigen Sorption sein.
Sorptive Materialbeschichtungen auf verschiedenen Metallsubstraten für
optimierten Wärme- und Stofftransfer,
Mikro-fluide Systeme für kompakte, hochwirksame Wärmetaucher im
Sorptions- und Desorptionsregime,
Neue Grundgerüste für Sorptions-Wärmetauscher, wie zum Beispiel
Metallschäume,
Nanobeschichtete Oberflächen in Wärmeumwandlern zur Verringerung von
Reibungsverlusten während des Flüssigkeitsflusses,
Neue Materialien für Kältespeicherung bei verschiedenen
Temperaturstufen mit hoher Speicherdichte,
Neue Kreisläufe (hoher Temperaturhub, zwei- dreistufige und neuartige
offene Sorption) mit optimierter interner Wärmerückgewinnung für hohe
COP-Werte,
Werkzeuge zur Leistungsanalyse, wie zum Beispiel Exergieanalyse,
Lebenszyklusanalyse und Vergleichsmethoden zur Bewertung neuer
Konzepte,
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