FluePump - Effizienzsteigerung durch kältemittelgekühlten Rauchgaskondensator für gasbefeuerte Absorptionswärmepumpen

  • Rieberer, René (Teilnehmer (Co-Investigator))
  • Wagner, Philipp (Teilnehmer (Co-Investigator))

Projekt: Forschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Gasbefeuerte Absorptionswärmepumpen (GAWPs) bieten aufgrund ihrer hohen Effizienz z.B. im Vergleich mit modernen Brennwertkesseln ein bedeutendes ökologisches Potential. Als möglicher Anwendungsbereich gilt vor allem der so genannte Retro Fit Einsatz, d.h. der Einsatz in Gebäuden älterer Bausubstanz mit existierenden Öl- oder Gaskesseln, in denen die bestehende Infrastruktur genutzt werden kann. Bei den heute am Markt erhältlichen bzw. beforschten GAWPs handelt es sich um so genannte Brennwertgeräte. Dabei wird das Abgas gezielt unter seinen Taupunkt abgekühlt um so die im Wasserdampf des Abgases enthaltene latente Wärme (teilweise) nutzen zu können. Je tiefer das Abgas abgekühlt werden kann, desto höher fallen die Kondensationsgewinne aus. Heute eingesetzte Abgaskondensatoren werden üblicherweise durch den Heizungsrücklauf gekühlt. Bei Retro-Fit Anwendungen ist das Temperaturniveau des Heizungsrücklaufes jedoch meist höher als der Taupunkt des Abgases, so dass keine Kondensation stattfinden kann und damit die latente Abgaswärme ungenutzt in die Umgebung emittiert wird. Durch die Kühlung des Abgaskondensators mit dem Kältemittel am Verdampferaustritt anstelle des Heizungswassers kann hingegen stets eine vollständige Kondensation des Wasserdampfs im Abgas erfolgen, da das Temperaturniveau des Kältemittels meist um 0 °C liegt. Dabei wird die Abgaskondensationswärme vom Kältemittel aufgenommen und schließlich im Absorber bzw. Kondensator ans Heizungswasser abgegeben. Hierdurch wird eine deutliche Effizienzsteigerung erwartet. Im Rahmen dieses Projekts soll zunächst ein kältemittelgekühlter Abgaskondensators mittels Pinchpoint-Analyse und detaillierten Simulationen ausgelegt werden und ein geeigneter Wärmeübertrager zugekauft bzw. gebaut werden. Hierbei ist aufgrund der aggressiven Eigenschaften des Abgaskondensats sowie des Kältemittels (Ammoniak) die Wahl geeigneter Werkstoffe von besonderer Bedeutung. Der Abgaskondensator soll dann in einen marktnahen Prototyp einer GAWP integriert und experimentell u.a. hinsichtlich Effizienz und Leistung charakterisiert werden. Weiters soll ein geeignetes Regelungskonzept für den modifizierten Kreislauf entwickelt werden. Schließlich soll die Wirtschaftlichkeit des Konzepts mittels statischer und dynamischer Investitionsrechnungen betrachtet werden. Als Ergebnis des Projekts wird zunächst ein prinzipieller Nachweis der Umsetzbarkeit des Konzepts erwartet. Ferner soll ein experimentell erstelltes stationäres Kennfeld quantitative Aussagen über die mögliche Effizienzsteigerung sowie einen Vergleich mit herkömmlichen Abgaskondensatoren ermöglichen. Darüber hinaus sollen Betriebserfahrungen mit einer GAWP mit kältemittelgekühltem Abgaskondensator gesammelt werden sowie die Eignung verschiedener Regelungskonzepte für solch ein System beurteilt werden können. Ferner soll am Projektende ein validiertes Simulationsmodell zur Verfügung stehen. Insgesamt wird der erfolgreiche Abschluss des Projekts zu einer technologischen Verbesserung und damit zu einer größeren Verbreitung von GAWPs beitragen.
StatusAbgeschlossen
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/06/1630/11/18

Fingerprint

Erkunden Sie die Forschungsthemen, die von diesem Projekt angesprochen werden. Diese Bezeichnungen werden den ihnen zugrunde liegenden Bewilligungen/Fördermitteln entsprechend generiert. Zusammen bilden sie einen einzigartigen Fingerprint.