Das Projekt "Study and development of heating/cooling systems using renewable energy" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Uponor-Velta GmbH Co. KG durchgeführt. General Information: Direct thermal solar heating floor is one of the most appropriate systems for solar heating. It seems it would be very interesting to use the same principle for space cooling. This project has several objectives: - To study the application of solar heating floor for cooling - To study cooling systems (H) CFC free using renewable energy (thermal solar particularly) - To study high performance solar thermal collectors to be coupled with the cooling device - To study the coupling between the cooling device and the floor - To compare the floor cooling solution with a conventional one using mechanical ventilation convectors The heating/cooling production will be particularly studied: system using solar absorption heat pump with evacuated tube collectors or selective flat plate collectors. Today the only absorption heal pumps which can be used with solar energy are American or Japanese and not well adapted to little buildings or houses. So to develop in Europe such a product should be of strategic importance. To reach these objectives different defined tasks have been gathered in four work packages: 1 - Study of floor heating/cooling system. Main tasks for this package will be: Sizing of system, Study of control, Study of ventilation, Modelling of the heating/cooling systems. 2 - Study of solar collectors which will contains the following tasks: Design of new selective flat plate collectors, Manufacturing of first prototypes, Improvements of the CORTEC evacuated tube collectors, Testing of both collectors and Modelling of collectors. 3 - Study of the absorption heat pump which will contains the following tasks: design of a prototype of a reversible heat pump using water and lithium bromide fluids with cooling power adapted to needs, Realization of prototype, Experimental study of the prototype and Modelling of the system. 4 - Study of the complete system. Starting with the global study an Analysis of needs for cooling productior specifications will be realized. Following the works on different components (cooling floor, solar collectors, absorption heat pump) the whole system will be experimented and simulated. That will permit to determine a technical economical comparison of systems, design and application guide lines for the system. One main result will be to develop in Europe a heating/cooling technique which will improve the rational use of energy ,will provide a radiant heating/cooling emitter which saves energy and it will work with a cooling source (H)CFC-free. Prime Contractor: Comite Scientifique et Technique des Industries Climatiques; Saint-Remy-les-Chevreuse; France.
Das Projekt "Menschengerechte Raumklimatisierung durch Quellueftung und Flaechenkuehlung; Teilvorhaben 1: Grundlagen, Feldmessungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Energietechnik, Fachgebiet Heiz- und Raumlufttechnik, Hermann-Rietschel-Institut durchgeführt. Ziel des Vorhabens war die Erarbeitung von Grundlagen zur Quellueftung und Deckenkuehlung um die Auslegung des Systems zu vereinfachen. Anand experimenteller Untersuchungen wurde der Einfluss von Kuehldecken auf das Stroemungsbild der Quellueftung und in diesem Zusammenhang auf die Luftqualitaet von Personen im Raum ermittelt. Durch Feldmessungen wurden die Ergebnisse in realen Raeumen verifiziert. Das Vorhaben erbrachte die folgenden Ergebnisse: Der Einsatz einer Kuehldecke veraendert die Raumstroemung bei Quellueftung. 1. Ab einer Lastabfuhr von ca. 50 Prozent ueber die Decke schlaegt die Stroemung in eine Mischstroemung um. 2. Die Luftqualitaet von Personen im Raum wird bei Quellueftung erheblich verbessert. 3. Anhand der experimentellen Versuchsergebnisse wurde ein Auslegungsgleichungen zur Berechnung der Quellueftung und Deckenkuehlung erarbeitet.
Das Projekt "Teilvorhaben 5, 6, 8: Monitoring und modellbasierte Auswertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist es den Einsatz von Phasenwechselmaterialen (PCM) in unterschiedlichen Anwendungen im Gebäudebereich beispielhaft zu demonstrieren. Gerade im Gebäudesektor kommt Referenzobjekten und der Demonstration innovativer Gebäudetechnik ein hoher Stellenwert zu, um die Markteinführung energieeffizienter Technologien zu beschleunigen. In einem begleitenden Monitoring sollen wissenschaftlich belastbare Messdaten erhoben werden. Anhand der vorliegenden Daten erfolgen eine Querauswertung und eine Systembewertung. Die Ergebnisse werden über Symposien mit Projektpartnern sowie Planern, Architekten und Investoren kommuniziert und diskutiert. Die Teilvorhaben werden durch verschiedene Forschungseinrichtungen begleitet und vom Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE Bayern) koordiniert. Die Teilprojekte begleitet durch das Fraunhofer ISE sind: - Teilprojekt 5: Monitoring und modellbasierte Auswertung einer neu entwickelten aktiv regenerierten PCM Kühldecke im Neubau der LVM Münster - Teilprojekt 6: Monitoring und modellbasierte Auswertung des Neubaus zweier identischer Kindergartengebäude im BASF Family Activity Centers. Eines davon ausgestattet mit passiv regeneriertem Comfortboard™ der Fa. Knauf. - Teilprojekt 8: Demonstration der Thermobatterie als modularer Latentwärmespeicher verwendet zur Kurz- oder Langzeitwärmespeicherung unter Einsatz einer modellbasierten Auswertung der Monitoringdaten.
Das Projekt "Teilvorhaben 1, 3 und 7: Verbundkoordination und Monitoring" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Gerade im Gebäudesektor kommt Referenzobjekten und der Demonstration von innovativer Gebäudetechnik ein hoher Stellenwert zu, um die Markteinführung energieeffizienter Technologien zu beschleunigen. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, eine Reihe von Referenzobjekten für die PCM-Technologie in unterschiedlichen Anwendungen im Gebäudebereich zu schaffen und für diese durch ein Langzeitmonitoring wissenschaftlich belastbare Messdaten zu erheben. Dadurch sollen Systembewertungen ermöglicht und geeignete Anwendungsszenarien aufgezeigt werden. Ein wichtiges Anliegen des Projektes ist zudem die Öffentlichkeitsarbeit, weshalb u.a. in Symposien Planer, Architekten und Investoren adressiert und Projektergebnisse präsentiert werden. Teilprojekt1: Es wird eine bereits im Vorgängerprojekt (PCM-Demo) installierte hinterlüftete PCM-Kühldecke um direkte Außenluftzufuhr ergänzt und die Systemperformance, insbesondere das Regenerationsverhalten, untersucht und mit bereits vorliegenden Monitoringdaten verglichen. Teilprojekt3: Es wird ein Monitoringkonzept für PCM-Brüstungsmodule, welche in Büroräumen der va-Q-tec AG installiert werden, erstellt. Weiterhin werden die Messtechnik installiert und Messdaten ausgewertet. Teilprojekt7: Das ZAE Bayern übernimmt die Projektgesamtkoordination, begleitet die Teilprojekte wissenschaftlich, stellt die Kommunikation mit dem Projektträger her, ist Ansprechpartner für administrative Fragen und ist für die Ausrichtung von Symposien zuständig.
Das Projekt "Kuehlkreislauf mit passiver Kaelteerzeugung durch Strahlungskuehlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Das Experimentiergebäude des ZAE Bayern in Würzburg enthält einen Kühlwasserkreislauf (Primärkreislauf) zur Kühlung von Apparaturen und Laborräume mittels Kühldecken. Die Kälteerzeugung erfolgte bisher konventionell mit einer Kompressionskältemaschine mit entsprechend hohem Primärenergieverbrauch. In diesem Projekt wurde das Konzept der passiven Kälteerzeugung durch Strahlungskühlung getestet: Eine Zisterne dient als Kühlwasserspeicher. Zur Rückkühlung wird das Zisternenwasser nachts über das Dach geleitet, wo über Wärmestrahlung, Verdunstung und Konvektion eine passive Abkühlung erfolgt. Die energieaufwändige Kältemaschine kann entfallen. Das Zisternenwasser kann auch als Brauchwasser (z. B. für WC-Spülung) verwendet werden. Das passive Kühlsystem, bestehend aus Zisterne, Sekundärkreislauf (einschließlich Wärmetauscher zum Primärkreislauf) sowie Rückkühlkreislauf mit Dachberieselung wurde geplant und aufgebaut. Messtechnik (Temperatursensoren, Volumenstromzähler, usw.) wurde installiert. Nach Probeläufen zur Über-prüfung der einwandfreien Funktion und Datenerfassung wurde das System zwei Jahre lang vermessen, ausgewertet und optimiert. Zur effizienten Nutzung von Vorlauftemperaturen um 20 C wurden Kühldecken durch Einbau von Ventilatoren (erzwungene Konvektion) modifiziert (Fa. ZENT-FRENGER) und vermessen. Um Aussagen zu den Einsatzmöglichkeiten der Kälteerzeugung durch Strahlungskühlung machen zu können, wurde ein physikalisches Modell entwickelt und theoretische Studien zur Optimierung der passiven Kühlung durchgeführt. Weiterhin wurde ein TRNSYS-Modul erstellt (Fa. DS-Plan). Damit kann das passive Kühlsystem in Gebäudesimulationen integriert und die Übertragbarkeit auf andere Gebäude und Anwendungszwecke untersucht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 5: PCM Kühldecke im Neubau des Landwirtschaftlichen Versicherungsvereins Münster" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deerns Deutschland GmbH, Niederlassung Köln durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist es den Einsatz von Phasenwechselmaterialen (PCM) in unterschiedlichen Anwendungen im Gebäudebereich beispielhaft zu demonstrieren. Gerade im Gebäudesektor kommt Referenzobjekten und der Demonstration innovativer Gebäudetechnik ein hoher Stellenwert zu, um die Markteinführung energieeffizienter Technologien zu beschleunigen. In einem begleitenden Monitoring sollen wissenschaftlich belastbare Messdaten erhoben werden. Anhand der vorliegenden Daten erfolgen eine Querauswertung und eine Systembewertung. Die Ergebnisse werden über Symposien mit Projektpartnern sowie Planern, Architekten und Investoren kommuniziert und diskutiert. Die Teilvorhaben werden durch verschiedene Forschungseinrichtungen begleitet und von Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE Bayern) koordiniert. Im LVM Münster wird eine neu entwickelte PCM-Hybriddecke erstmalig großflächig in Seminarräumen eingesetzt. Die speicherbare Wärmemenge ist so bemessen, dass die meiste Zeit keine zusätzliche Kältetechnik benötigt wird, um die Räume auf behaglichem Temperaturniveau zu halten. Die Regeneration des PCMs erfolgt nachts über Kühltürme und ein Geothermiefeld. Ziel dieses Projektes ist nun die Performance unter realen Nutzungsbedingungen in einem Gebäude sowie die optimalen Betriebsparameter zu ermitteln. Arbeitsgegenstand des Teilvorhabens ist die Planung und Umsetzung des Monitorings und Begleitung der Messungen sowie Erarbeitung und Umsetzung optimierter Regelungsstrategien.
Das Projekt "Entwicklung einer solar angetriebenen Absorptionskälteanlage/Wärmepumpe mit einem Eis-Speicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist die Weiterentwicklung einer bestehenden solar angetriebenen Absorptions-Kälteanlage mit einer Kälteleistung von ca. 10 kW, die Erprobung eines neuartigen kleinen Eisspeichers sowie Untersuchungen zum Einsatz dieser Anlage als Wärmepumpe. Die vorhandene Anlage soll 2006 mit einem Kollektorfeld bei ausschließlicher Kühlung mit Luft vermessen werden. Danach soll die Anlage um einen Eisspeicher erweitert, sowie einige Büros mit Kühldecken ausgestattet werden. Damit kann im Sommer 2007 der reale Kühlbetrieb vermessen werden. Die Anlage soll in Bezug auf Effizienz und Möglichkeiten zur Kostenreduzierung weiter entwickelt werden. Im Sommer 2008 soll ein seriennaher verbesserter Prototyp vermessen werden. Bis dahin soll auch eine vollautomatische Anlagensteuerung verfügbar sein und getestet werden. Weiterhin soll der Einsatz der Anlage als Wärmepumpe untersucht werden. Diese Eignung soll durch einen Test im Winter 2008/09 nachgewiesen werden. Es sollen Richtlinien und Planungshilfen zum Einsatz der Anlage erarbeitet werden. Die Anlage soll anschließend für einen Praxiseinsatz weiter entwickelt werden. Die wiss. Ergebnisse sollen veröffentlicht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierung und Adaption der Wärmepumpe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ratiotherm Heizung + Solartechnik GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, ein innovatives Gesamtkonzept zur kombinierten regenerativen Versorgung von Gebäuden mit Wärme, Kälte, Strom und Frischluft zu entwickeln und im realen Einsatz zu evaluieren. Im Fokus steht dabei eine möglichst umfassende und effiziente Nutzung zur Verfügung stehender regenerativer Umweltenergie und die Verknüpfung mit LowEx-Systemen zur Gebäudekühlung, Heizung und Lüftung. Im Rahmen von RENBuild wird ein Gewerke übergreifendes Gesamtsystem entwickelt, dessen optimierte Komponenten eine möglichst hohe Energieeffizienz bei gleichzeitiger Nutzung regenerativer Energien erlauben. Kernstück des Systems ist ein PVT-Kollektor, der gleichzeitig Strom, Wärme und Kälte rein regenerativ erzeugt. Tagsüber wird Solarenergie in Strom und Wärme umgewandelt, während nachts Umweltkälte - im Wesentlichen durch langwelligen Strahlungsaustausch mit dem kalten Nachthimmel - genutzt wird. Die dabei erreichten Temperaturen liegen auf moderaten Niveaus, können jedoch sehr effizient in Niedertemperaturheiz- und -kühlsystemen wie z.B. Heiz-/Kühldecken oder Fußbodenheizung/-kühlung genutzt werden. Eine Wärmepumpe kann die Temperaturen - sofern notwendig - weiter anheben bzw. absenken. Entsprechend angepasste und optimierte Wärme- und Kältespeicher sorgen für die Überbrückung der Fehlzeiten zwischen Erzeugung und Bedarf. Die Einbindung einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung komplettiert das Gesamtsystem. Eine intelligente Steuerung erlaubt das effiziente Zusammenspiel der Komponenten. Die Steuerung ist dabei auf eine möglichst hohe Eigennutzung ausgelegt. Die Speicher erlauben jedoch auch netzdienliche Funktionen wie z.B. power-to-heat oder power-to-cold. Die Integration der PVT-Kollektoren erfolgt gebäudeintegriert im Dach oder in der Fassade. Letzteres erlaubt bei Gebäuden mit zu geringer Dachfläche (z.B. mehrgeschossige Bürogebäude) eine Vergrößerung der aktiv nutzbaren Fläche.
Das Projekt "Fernwärmebasierte Kühlung von Gebäuden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vattenfall Europe Hamburg Aktiengesellschaft - Erzeugung Hamburg durchgeführt. Im Rahmen eines Entwicklungsprojektes von Vattenfall Europe, SK SonnenKlima und TU Berlin sollen neue Kältesysteme auf Basis von Fernwärme und Solarthermie für die Gebäudekühlung entwickelt und umfangreichen Feldtests in Berlin und Hamburg unterzogen werden. Ziel ist es, die neuen Systeme zur Klimatisierung von Geschäfts- und Wohnräumen wirtschaftlich einzusetzen, wobei auf eine Lufttrocknung verzichtet wird. Zur Klimatisierung der Räume sollen innovative Wärmetauscher wie Kühldecken und neue Heizkörpersysteme mit einem Zusatzlüfter zum Einsatz kommen. Die Arbeitsplanung sieht die Entwicklung der neuen Systeme als Derivate eines bestehenden 10-kW-Prototyps vor. Ziel ist die Entwicklung von drei Systemen mit 10, 50 und 160 kW Kälteleistung. Die Umsetzung des Vorhabens soll im Rahmen einer Projektpartnerschaft von Wissenschaft, Industrie und Versorgungswirtschaft erfolgen. Die Ergebnisse der Entwicklungsarbeit sollen im Rahmen kommerzieller Projekte bei bestehenden Gebäuden und Neubauten zum Einsatz kommen. Auf Basis von Solarthermie und Fernwärme aus umweltfreundlichen KWK-Anlagen soll eine ökologisch fortschrittliche und energiesparende Technologie für den Kältemarkt zur Verfügung stehen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Fassadenintegration des Kollektors und Errichtung der Fassade für das Demobürogebäude" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dipl.-Ing. Hölscher GmbH & Co.KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, ein innovatives Gesamtkonzept zur kombinierten regenerativen Versorgung von Gebäuden mit Wärme, Kälte, Strom und Frischluft zu entwickeln und im realen Einsatz zu evaluieren. Im Fokus steht dabei eine möglichst umfassende und effiziente Nutzung zur Verfügung stehender regenerativer Umweltenergie und die Verknüpfung mit LowEx-Systemen zur Gebäudekühlung, Heizung und Lüftung. Im Rahmen von RENBuild wird ein Gewerke übergreifendes Gesamtsystem entwickelt, dessen optimierte Komponenten eine möglichst hohe Energieeffizienz bei gleichzeitiger Nutzung regenerativer Energien erlauben. Kernstück des Systems ist ein PVT-Kollektor, der gleichzeitig Strom, Wärme und Kälte rein regenerativ erzeugt. Tagsüber wird Solarenergie in Strom und Wärme umgewandelt, während nachts Umweltkälte - im Wesentlichen durch langwelligen Strahlungsaustausch mit dem kalten Nachthimmel - genutzt wird. Die dabei erreichten Temperaturen liegen auf moderaten Niveaus, können jedoch sehr effizient in Niedertemperaturheiz- und -kühlsystemen wie z.B. Heiz-/Kühldecken oder Fußbodenheizung/-kühlung genutzt werden. Eine Wärmepumpe kann die Temperaturen - sofern notwendig - weiter anheben bzw. absenken. Entsprechend angepasste und optimierte Wärme- und Kältespeicher sorgen für die Überbrückung der Fehlzeiten zwischen Erzeugung und Bedarf. Die Einbindung einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung komplettiert das Gesamtsystem. Eine intelligente Steuerung erlaubt das effiziente Zusammenspiel der Komponenten. Die Steuerung ist dabei auf eine möglichst hohe Eigennutzung ausgelegt. Die Speicher erlauben jedoch auch netzdienliche Funktionen wie z.B. power-to-heat oder power-to-cold. Die Integration der PVT-Kollektoren erfolgt gebäudeintegriert im Dach oder in der Fassade. Letzteres erlaubt bei Gebäuden mit zu geringer Dachfläche (z.B. mehrgeschossige Bürogebäude) eine Vergrößerung der aktiv nutzbaren Fläche.
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