Das Projekt "Teilprojekt 2 KWKK" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens Komponentenentwicklung für eine hocheffiziente dezentrale solar unterstützte Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung ist die Entwicklung, Umsetzung und Erprobung einer Verbundanlage aus einem Parabolrinnenkollektor und einer hocheffizienten, thermisch angetriebenen Kälteanlage im kleinen Leistungsbereich. Im Rahmen des Verbundvorhabens werden die Voraussetzungen zum Aufbau einer modularen, dezentralen Energieverbundanlage zur solar unterstützten Bereitstellung von Wärme, Kälte und Strom im kleinen und mittleren Leistungsbereich geschaffen. Teilprojekt 1 hat die Entwicklung eines kostengünstigen Parabolrinnenkollektors zum Ziel, Teilprojekt 2 die einer zweistufigen Absorptionskältemaschine (Arbeitsstoffpaar H2O / LiBr) mit hohem COP (Coefficient of Performance).
Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GasKlima GmbH durchgeführt. Für die GasKlima relevantes Teilziel des Projekts ist die Untersuchung neuer Arbeitsmedien auf Basis von Gemischen mit ionischen Flüssigkeiten als Ersatz für die allgemein in Absorbern von Absorptionswärmeprozessen verwendete LiBr-Lösung. Diese sollen im Rahmen des Projekts von den Partnern zur Verfügung gestellt und die Auswahl an möglichen Kandidaten in praktischen Versuchen an einem Absorber eingegrenzt werden. Die GasKlima gibt während der gesamten Laufzeit des Projekts für die praktische Untersuchung der neuartigen Arbeitsmedien technische Unterstützung, wodurch die anwendungstechnische Relevanz der Arbeitspaare sichergestellt wird. Insbesondere beim Wechsel der Arbeitsmedien, d.h. dem Einsatz der neuartigen Medien und der Inbetriebnahme der geplanten Wärmepumpe im Technikum der Evonik Degussa, kann GasKlima maßgeblich unterstützen, wobei die räumliche Nähe von großem Vorteil ist.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Chemie und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik durchgeführt. Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen Verfahrenskonzepts zur Verwendung niederkalorischer Abwärme für industrielle Prozesswärmenutzung. Hierzu soll ein gekoppeltes System aus Absorptionswärmepumpe mit neuartigen ternären Arbeitspaaren auf Basis ionischer Flüssigkeiten und Wärmespeicher mit hoher Speicherdichte auf Basis von chemischen Reaktionen realisiert werden. Die Arbeiten von Partner UE1 (Prof. Wasserscheid) gliedern sich in die Identifizierung und Synthese neuer Arbeitspaare auf Basis von Salzschmelzen bzw. Salzlösungen und auf die Charakterisierung der entsprechenden Arbeitspaare. Zur Identifizierung geeigneter IL-Strukturen wird ein theoretisch unterstütztes Screening durchgeführt. Im Wesentlichen werden durch UEN drei Forschungsansätze verfolgt: IL-Screening auf der Basis von ausgewählten Precursor-Strukturen, ternäre Arbeitspaare basierend auf Eutektika mit anorganischen Kationen und LiBr-Systeme mit IL-Additiven. Partner UE2 (Prof. König) untersucht das Kristallisationsverhalten der neu entwickelten Elektrolytsysteme. Die Arbeiten beinhalten die Bestimmung der Abgrenzung des Temperaturfeldes bezüglich des unteren und des oberen Temperaturbereiches der neuen Arbeitspaare Salz/IL/ Solvent, des Unterkühlungsverhaltens der Arbeitspaare und der Wirkung von Zusätzen zur Erweiterung des Arbeitsfeldes bezüglich des Temperaturbereiches und der Solventaustauschkapazität der Systeme.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Design" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Es sollen kompakte Plattenwärmetauscher für den Einsatz in Absorptionskältemaschinen und darauf aufbauend eine Kompakt-Kältemaschine mit dem Arbeitsstoffpaar Wasser/Lithiumbromid entwickelt werden. Das neuartige Wärmetauscherkonzept verspricht insbesondere bei kleinen Leistungen Vorteile gegenüber der herkömmlichen Rohrbündeltechnik hinsichtlich Abmessungen und Herstellkosten. Die Anlagenentwicklung konzentriert sich auf eine Kälteleistung von 3 bis 5 kW, so dass eine Kopplung an bestehende Solar-Kombianlagen, die zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung eingesetzt werden, möglich ist. Aufbauend auf einer einleitenden Konzept- und Dimensionierungsphase der Wärmetauscher (Phase A) folgen Voruntersuchungen und Einzelkomponententests in entsprechenden Testeinrichtungen (Phase B). Auf Grundlage dieser Versuche wird die für die jeweiligen Hauptkomponentenwärmetauscher günstigste Bauform festgelegt. Daraufhin wird eine dazu geeignete Behälterkonstruktion entworfen. Aufbauend auf der optimierten Wärmetauscher/Behälter-Einheit wird die Gesamtanlage konzipiert, wobei insgesamt zwei Versuchskälteanlagen aufgebaut und betrieben werden sollen (Phase C). Begleitend erfolgt die Bewertung der Projektergebnisse in wirtschaftlicher Hinsicht sowie die Dokumentation des Projektes (Phase D). ZAE Bayern übernimmt federführend die thermische Auslegung der Wärmetauscher sowie Konzeption und Test der Kälteanlage. Partner TTZ übernimmt die Konstruktion und Herstellung der Wärmetauscher.
Das Projekt "Untersuchung fortgeschrittener Absorptionswaermepumpen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Physik-Department durchgeführt. Es soll untersucht werden, wie sich das Stoffpaar Wasser/Lithiumbromid in fortgeschrittenen Absorptionswaermepumpen einsetzen laesst. In einer Absorptionswaermepumpe wird bei sehr geringem Einsatz an mechanischer Energie Waerme von tiefer Temperatur auf das Nutztemperaturniveau gehoben, wobei der Maschine zum Antrieb waerme relativ hoher Temperatur zugefuehrt wird. Insbesondere zum Erreichen hoher Nutztemperaturen, oder zum Erzielen grosser Temperaturhuebe bzw. grosser Waermeverhaeltnisse (guter Wirkungsgrade) muessen mehrstufige System verwendet werden. Als erste Teilaufgabe soll ein einstufiges fortgeschrittenes System untersucht werden, welches auf den Einsatz in Fernwaermenetzen abgestimmt ist. Zwei weiteren Teilaufgaben beschaeftigen sich mit der Erforschung mehrstufiger Schaltungen.
Das Projekt "Entwicklung von Prototypen einer neuen Absorptions-Kälteanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH durchgeführt. Entwicklung von mit Abwärme angetriebenen Absorptions-Kälteanlagen kleiner Leistung mit LiBr/H2O als Stoffpaar.
Das Projekt "Luftbeaufschlagte Sorptionskälteanlage - LuSoKa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH durchgeführt. Ziele des Vorhabens sind die Entwicklung und die praxisnahe Erprobung einer direkt luftgekühlten Wasser/Lithiumbromid-Absorptionskältemaschine zur solarthermisch angetriebenen Klimakälteerzeugung im kleinen Leistungsbereich (ca. 10 kW). Die Anlage wird für Außenaufstellung konzipiert. Ein externer Rückkühler entfällt, so dass die Komplexität solarthermischer Heiz- und Kühlsysteme wesentlich vereinfacht und auf die Verwendung von Verdunstungsrückkühlern verzichtet werden kann. Ziel des Anlagenkonzepts ist es weiterhin, den elektrischen Hilfsenergiebedarf der solarthermischen Kälteerzeugung durch den Verzicht auf die Kühlwasserpumpe und die Umsetzung eines generischen Betriebsführungskonzeptes wesentlich zu verringern. Mit der Erprobung von zwei Prototypen soll die Praxistauglichkeit des Anlagenkonzepts demonstriert werden. Es werden Interessenten für die Felderprobung sowie die spätere Vermarktung der Anlage gesucht.
Das Projekt "IngenieurNachwuchs 2013: AbsoKomBo - Absorptionskältemaschinen mit Kompressions-Booster für die Fernwärme-Kälte-Kopplung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule München, Studiengang Druck- und Medientechnik durchgeführt. Im Rahmen des geplanten Vorhabens soll eine Absorptions/Kompressions-Hybridanlage konzipiert und experimentell untersucht werden, bestehend aus einer Absorptionswärmepumpe mit in den Kreislauf integriertem mechanischen Verdichter (Kompressions-Booster). Beide Verdichter teilen sich je nach Anforderung den nötigen Druckhub. Als Arbeitsmittel wird die bewährte Mischung Wasser/Lithiumbromid verwendet. Im Gegensatz zu früheren Entwicklungsaktivitäten sollen kompakte Turboverdichter für die mechanische Kompression eingesetzt werden. Die Kombination von Absorptions- und Kompressionskreislauf bietet in der Anwendung folgende Vorteile: 1. Für den Antrieb der Absorptionskältemaschine - beispielsweise mittels Fernwärme oder Solarwärme - reichen dann niedrigere Antriebstemperaturen aus. 2. Behält man die Antriebstemperatur für die Absorptionskältemaschine bei, so kann man (wegen der Unterstützung durch den mechanischen Verdichter) die Kältemaschine mit höherer Rückkühltemperatur betreiben. Dadurch wird der Rückkühler günstiger (kleineres Gerät/Preis oder günstigeres Funktionsprinzip: trockener Rückkühler statt Nasskühlturm). 4 Arbeitspakete: 1. Kreislaufkonzept und Modellierung 2. Komponentenentwicklung, Voruntersuchungen 3. Funktionsnachweis mittels Versuchskältemaschine 4. Betriebsstrategie und Einsatzpotenzial für unterschiedliche Anwendungen. 2 Meilensteine: 1. Kreislaufkonzept, Anlagenauslegung, PM 15; 2. Grundlegende Funktion der Versuchskältemaschine, PM 30.
Das Projekt "Teilvorhaben: Grundlagen, Prozessentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Um den hohen Strom- bzw. Primärenergiebedarf der weltweit zunehmenden Klein-Kälteanlagen im Gebäudebereich zu beschränken, wird eine neuartige, thermisch angetriebene Kleinst-Kältemaschine entwickelt. Das Prinzip basiert auf dem erprobten Absorptionsprozess mit Lithiumbromid/Wasser, wird jedoch mit Elementen aus der Membran- und Brennstoffzellentechnik umgesetzt, die eine wesentliche Erhöhung der Leistungsdichte und damit eine äußerst kompakte Bauweise ermöglichen. Als Antriebsenergie kann solarthermische Wärme oder Abwärme aus kleinen KWK-Anlagen dienen. Ziel ist neben hoher Energieeffizienz und optimaler Anpassung an vorgegebene Temperaturniveaus eine geringe Baugröße, so dass die Anlagen im entsprechenden Marktsegment kleinerer Gebäudeeinheiten Akzeptanz finden können. Das Vorhaben baut auf früheren, bei Fraunhofer UMSICHT durchgeführten Arbeiten auf und umfasst die Entwicklung neuartiger Membran-Kontaktor-Module, die einzeln untersucht und optimiert sowie zu kompakten Einheiten (Stacks) als Kernkomponenten des Kälteprozesses zusammengesetzt werden. Anschließend wird ein komplettes Funktionsmodell konstruiert, wobei die Praxiserfahrungen der Fa. Meibes insbesondere bei Materialauswahl, Dichtungskonzept, Fertigungsverfahren, Steuerung, Nebenaggregaten und Rückkühler einfließen. Die experimentelle Untersuchung und Optimierung erfolgen im Kältemaschinen-Teststand bei UMSICHT. Ein anschließendes Re-engineering wird gemeinsam durchgeführt.
Das Projekt "Solarunterstützte Klimatisierung Technikerschule Butzbach / Wetteraukreis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berufs- und Technikerschule Butzbach durchgeführt. Das ökologische Niedrigenergiehaus an der Technikerschule Butzbach soll mit einem solaren Kühlungssystem auf der Grundlage von Absorptionskältemaschinen (AKM) und Kühldecken nachgerüstet werden. Zum Einsatz kommen 2 einstufige AKM, die mit dem unbedenklichen und klimaneutralen Betriebsstoffen Lithiumbromid (ein Salz) und destilliertem Wasser arbeiten. Die von Vakuumröhrenkollektoren (60 m ) zugeführte Antriebsenergie trennt durch Verdampfen das Kältemittel Wasser von seinem Träger Lithiumbromid. Danach wird das Kältemittel im Kondensator verflüssigt. Im nachfolgenden Entspannungsbereich kühlt sich das Wasser dann stark ab und kann damit Raumwärme aufnehmen und den Raum abkühlen. Die aus dem Raum ausgenommene Wärme wird über 2 Kühltürme an die Umgebung abgeführt.
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