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Thermische Speichersysteme für dezentrale Energieumwandlungsanlagen auf Basis fossiler Energieträger, für die Stromspeicherung (Power-to-Heat-to-Power) und für die Effizienzsteigerung thermischer Prozesse [Ebermann, C.]

Allgemeine Informationen

Projektnummer 62137401
Projekttitel laut Förderbescheid Thermische Speichersysteme für dezentrale Energieumwandlungsanlagen auf Basis fossiler Energieträger, für die Stromspeicherung (Power-to-Heat-to-Power) und für die Effizienzsteigerung thermischer Prozesse
Akronym Power-to-Heat-to-Power
Projektlaufzeit 12.06.2015 - 31.07.2018
Forschungsschwerpunkt Energie und Umwelt
Projektkategorie Forschung
Zuordnung
Kompetenzfeld Energie und Umwelt
Themengebiet Thermische Energiesysteme
Grundeinheit Fakultät Maschinenwesen
Projektwebseite http://f-m.hszg.de/fileadmin/Redakteure/Fakultaeten/Maschinenwesen/Forschung/Neue_Systeme_RS.pdf

Inhaltliche Projektbeschreibung

Zur dezentralen Erzeugung von Strom werden in vielen Haushalten und Gewerbeeinheiten sog. Blockheizkraftwerke eingesetzt. Darunter versteht man Kraftwerke mit begrenzter elektrischer Leistung im Kilowattbereich, in denen meist Gas-Motoren als Wärmekraftmaschinen genutzt werden. Die zwangsläufig entstehende Abwärme wird ausgekoppelt und zum Heizen verwendet, man spricht von Kraft-Wärme-Kopplung.

In den meisten Fällen ergeben sich zeitliche Diskrepanzen zwischen Strom- und Wärmebedarf, so dass eine der beiden Energieformen gespeichert werden muss. Das Projekt hat die Entwicklung systemoptimierter Wärmespeicher zum Ziel, die die bei der Stromerzeugung entstehende Abwärme einspeichern und bei Wärmebedarf wieder zur Verfügung stellen. Damit ist ein wirtschaftlich effizienter stromgeführter Betrieb der Anlagen möglich. Die Wärmepeicher kombinieren dabei sensible und latente thermische Speichertechnologien für ein optimales Betriebsverhalten.

Ergebnisse

Zunächst wurde eine sehr detaillierte Analyse der in Ostsachsen genutzten Anlagen zur dezentralen Energieerzeugung durchgeführt, die eine weite Verbreitung gasmotorischer Blockheizkraftwerke bei Anlagen bis 20 kW elektrischer Leistung aufzeigte. Auf dieser Basis erfolgte eine Untersuchung der wärmetechnischen Parameter entsprechender Energiesysteme zur Erstellung eines Lastenheftes für die Entwicklung thermischer Speicher. Die eruierten Anforderungen an Speicherleistung und -kapazität ergaben, dass eine Kombination sensibler (Warmwasser) und latenter Speicher (Phasenwechselmaterialien) von Vorteil ist. Dies kann durch Kombination mehrerer Einzelspeicher oder durch Zusammenführen beider Technologien in einem hybriden Speicher erfolgen. Neben detaillierten wärmetechnischen Simulationen des Be- und Entladens latenter Wärmespeicher erfolgte auch die Planung und Umsetzung eines Versuchsstandes für einen latenten Plattenwärmespeicher.

Weitere Daten

Zurück zur Übersicht21.09.2021 14:02:17

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