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Monosorp - Integrales Konzept zur solarthermischen Gebäudeheizung mit Sorptionswärmespeicher

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Kerskes, Henner

2007

Projektbericht - Abschlussbericht

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Beschreibung

Am Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW) der Universität Stuttgart wurde ein neues Verfahren basierend auf einer sorptiven Langzeitwärmespeicherung zur solarthermischen Gebäudebeheizung entwickelt. Das Verfahren beruht auf der Adsorption von Wasserdampf an zeolithischen Wabenkörpern. Dabei werden in einem offenen Prozess aus Zeolithenpulver extrudierte Wabenkörper von feuchter Raumabluft durchströmt. Die austretende erwärmte Luft wird in Verbindung mir einer kontrollierten Gebäudebelüftung mit Wärmerückgewinnung zur Erwärmung der Frischluft genutzt. Die Regeneration des Speichers erfolgt solarthermisch in den Sommermonaten.

Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Erprobung des Verfahrens in verkleinertem Maßstab. Dazu wurde eine Versuchsanlage entwickelt und aufgebaut, mit der das Verfahren unter realitätsnahen Betriebsbedingungen messtechnisch untersucht werden kann. Hierbei wurden bis auf den Sorptionsspeicher handelsübliche Komponenten der Heizungs-, Klima- und Solartechnik eingesetzt. Am Institut für Kernstofftechnologie (IKT) der Universität Stuttgart wurden unterschiedliche Proben von Wabenkörpern hergestellt und ihre thermischen Eigenschaften am ITW untersucht. Anschließend wurde die benötigte Menge der ausgewählten Wabenkörper am IKT hergestellt. Adsorptions- und Desorptionsexperimente zeigen, dass die Auslegung der Versuchsanlage zielführend war. Die Messungen belegen, dass die theoretisch berechnete Wärme durch die Adsorption von Raumluftfeuchte bereitgestellt werden kann. Weiter konnte gezeigt werden, dass es mit den ausgewählten Anlagenkomponenten (Wärmeübertrager und Kollektor bzw. elektrischer Kollektorsimulator) gelingt, die benötigte Regenerationstemperatur von 180°C zur Verfügung zu stellen.