News aus Wärmepumpen- Forschung und -Markt - FWS

News aus Wärmepumpen-Forschung
und -Markt
17. Tagung des BFE-Forschungsprogramms
«Wärmepumpen, Wärme-Kraft-Kopplung,
Kälte» 29. Juni 2011, HTI Burgdorf
Seite 61
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Die Solarwärme wird in einer Glocke im unteren Teil des Speichers übertragen und aufgrund
der Dichteunterschiede mit Schichtlanzen in die entsprechenden Temperaturschichten verteilt.
b) Saisonspeicher
Der saisonale Speicher besteht aus einem rezyklierten Milchtank. Er wurde liegend im Keller
des Pilotobjekts integriert und mit drei Wärmetäuscher versehen (siehe Bild 1 und Bild 3).
Das Speichermedium ist Leitungswasser.
Element Wert Einheit
Volumen VTank 28000 l
Durchmesser ØTank_ext 2.1 m
Durchmesser ØTank_int 1.9 m
Länge aussen HTank_ext 10.5 m
Wandstärke Inox (2x) 0.5 cm
Wandstärke EPS eEPS 10.0 cm
Wärmeübertragungskoeffizient U 0.37 W/m2K
Zylinderfläche Azyl 69.0 m2
Deckelfläche Adeckel 3.5 m2
Bild 3: Schema und physikalische Eigenschaften von Saisonspeicher
Berechnung und Formeln
Für eine Abschätzung wie viel Energie im vollständig geladenen Saisonspeicherenthalten ist
(80°C), können wir den Temperaturbereich nehmen, der für den Einsatz im EFH tatsächlich
nutzbar ist.
Nutzbare Temperaturen für WW: 45-80°C
Nutzbare Temperaturen für Niedertemperatur Bodenheizung: 35-80°C
Mit der geheizten Wassermasse (m=28000 kg), der Wärmekapazität des Wassers (cp=4200
J/kgK) und der Temperaturdifferenz (80-35) können wir die theoretisch zur Verfügung
stehenden Energie berechnen:
QWW �mcpdT �28'000�4200 �(80 �45) �4.1e9[ J] �1140[
kWh]
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Q �mc dT �28'000�4200 �(80 �35) �5.3[ J] �1470[
kWh]
Heizung p
Wenn wir von einem täglichen Konsum von 7 kWh an Warmwasser ausgehen, könnten
theoretisch immerhin während 160 Tagen Warmwasser zubereitet werden. Für einen reinen
Heizbetrieb würde für einen Tagesbedarf von 100 kWh (Januar) die Wärme theoretisch
während 14.7 Tagen zur Verfügung stehen. In den Resultaten sehen wir jedoch, warum dies
nicht so ist, und was verbessert werden könnte.