Entwicklung eines innovativen gasbetriebenen Zeolith-Kompaktgerates; Ein Beitrag zur Steigerung der Energieumwandlungseffizienz und Emissionsminderung (Phase II)

摘要

Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieure und Wissenschaftler im Bereich der Adsorptionswarmepumpentechnik fur den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhausern. Dabei wurde ein gasbetriebenes Heizsystem mit dem Stoffpaar Zeolith und Wasser weiterentwickelt. Der Schwerpunkt der durchgefuhrten Arbeiten lag auf der Weiterentwicklung und Absicherung einer Zeolithbeschichtung mit dem Ziel eines Adsorbers hoher Leistungsdichte und seiner Einbindung in ein effizientes Gesamtheizsystem, Die Stabilitat sowie die Adsorptionseigenschaften des beschichteten Zeolithen auf der Metalloberflache konnte im Laufe des Projektes vor allem durch den Einsatz neuer Bindemittelsysteme deutlich verbessert werden. Gleichzeitig wurde der Sorber-Warmeubertrager hinsichtlich Material, Masse und Geometrie optimiert. Zudem wurde die Fertigung der Hauptkomponenten des Zeolith-Kompaktgerates vorentwickelt und optimiert. Daruber hinaus wurde das Hydraulikkonzept hinsichtlich Mehreffizienz des Gesamtheizsystems weiterentwickelt. Das Sicherheitskonzept wurde optimiert und die Gerateregelung wurde in einer embedded Losung integriert. In deutschlandweiten Feldtests wurden vom Oktober 2010 bis Dezember 2012 in Kooperation mit den fuhrenden Energieversorgern in Deutschland insgesamt 15 Anlagen auf ihre Praxistauglichkeit gepruft. Dabei wurden die Erwartungen an dieses neue System vollstandig erfullt. Mit Erdreich als Umgebungswarmequelle wurden Mehreffizienz von 27% gegenuber Gasbrennwert gemessen. Dies entspricht einer Verminderung des primarenergetischen Verbrauches sowie der dadurch verursachten CO_2-Emissionen um 23,3%. Aufgrund der durchaus sehr positiven Felderprobungsergebnissen, wurde bei Viessmann die Entscheidung getroffen, die Serienentwicklung dieser Technologie zu starten.