Energetische Bewertung von Wärmepumpen-und Mikro-KWK-Systemen mit HiL-Versuchsständen

摘要

Energetische Bewertungsverfahren für Mikro-KWK-Geräte und Wärmepumpen basieren auf statischen Verfahren und vereinfachten dynamischen Messungen. In Feldmessungen nachgewiesene Jahreseffizienzwerte weichen dabei teilweise deutlich von den berechneten Kenndaten ab. Eine Ursache hierfür ist die unzureichende Abbildung realer Randbedingungen und Dynamiken in den Bewertungs- und Berechnungsverfahren. Um zu praxisgerechten Werten zu gelangen, wurde in einem gemeinsamen Forschungsvorhaben der TU Dresden, der RWTH Aachen und der Universität Stuttgart ein praxisnahes Bewertungsverfahren auf Basis der Hardware-in-the-Loop-Methodik (HiL) für Wärmepumpen- und Mikro-KWK-Systeme entwickelt. Der Beitrag wird die Konzeption der HiL-Versuchsstände vorstellen sowie ein Typtagverfahren präsentieren, mit dem auf Jahreswerte des Nutzungsgrades bzw. der Arbeitszahl extrapoliert werden kann. Die geeignete Festlegung von Schnittstellen zwischen Simulation und Experiment stellt einen weiteren Schwerpunkt der Veröffentlichung dar. Zur Validierung der Ergebnisse hinsichtlich Reproduzierbarkeit und Anwendbarkeit der Methodik wurde ein Ringtausch zwischen den drei Hochschulen vorgenommen. Dieses Vorgehen wird dokumentiert sowie die Ergebnisse der verschiedenen Wärmeerzeuger diskutiert. Abschließend wird aus den gewonnenen Erkenntnissen ein allgemeingültiges Bewertungsverfahren abgeleitet und vorgestellt, bei dem dynamische Effekte im Gegensatz zu bisherigen Verfahren realitätsnäher abgebildet werden können. Hardware-in-the-Loop, Wärmepumpen, Mikro-KWK