Anlage zur flexiblen Kraft-Kälte-Kopplung

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Abstract

Im Kontext der Debatte um Klimaneutralität bis zur Mitte des Jahrhunderts, stellt sich die Frage, welchen Beitrag Kälteanlagen zur Erreichung dieses Ziels erbringen müssen. Neben den bewährten Aktivitäten zur Effizienzstei-gerung und Verbrauchsflexibilisierung ist auch die Erweiterung der Kälteanlagen zu einem Glied der Sektoren-kopplung und bis hin zu einem Energieerzeuger denkbar. Hintergrund hierfür ist, dass sich im Zuge der Energie-wende Zeiten des Elektroenergieüberschusses und des Elektroenergiemangels verstärkt gegenüberstehen werden. Sollen Kälteanlagen als Energieerzeuger eingesetzt werden, müssen diese in der Lage sein, Rechtspro-zesse wie den Organic Rankine Cycle (ORC) oder den Kalina-Prozess zu realisieren. Dies geht in der Regel einher mit dem Bedarf nach einer reversiblen Kompressions-Expansions-Maschine. Beispielhaft soll hierfür ein theore-tisches Anlagenkonzept vorgestellt werden, bei dem eine Absorptionskälteanlage um eine Kompressor-Expan-der-Einheit ergänzt wird und damit in der Lage ist, neben dem Betrieb als thermisch angetriebene Kälteanlage ebenso als Kompressionskältemaschine oder als Stromerzeuger mittels Kalina-Prozess zu arbeiten. In einem exemplarischen Anwendungsfall muss die Kältelast eines Kühlhauses gedeckt werden, wobei ein Blockheizkraft-werk (BHKW) als Wärmequelle dient. Unabhängig von der Abwärme des BHKWs kann, mittels des Verdichters, die Kältelast immer sicher gedeckt und zusätzliche Abwärme im Expander verstromt werden. Auf dieser Basis untersucht die vorliegende Arbeit u.a. eine Betriebsweise, bei der durch diese Kraft-Kälte-Kopplungsanlage Re-gelleistung zur Stabilisierung des Netzes bereitgestellt wird, während diese gleichzeitig die Primäraufgabe der Kältebereitstellung erfüllt.

Details

OriginalspracheDeutsch
PublikationsstatusVeröffentlicht - 18 Nov. 2021
Peer-Review-StatusJa

(Fach-)Tagung

TitelDeutsche Kälte‐ und Klimatagung 2021
KurztitelDKV Jahrestagung 2021
Veranstaltungsnummer48
Dauer17 - 19 November 2021
OrtMaritim Hotel & Internationales Congress Center Dresden
StadtDresden
LandDeutschland

Externe IDs

ORCID /0000-0002-9892-6746/work/142660974

Schlagworte

Schlagwörter

  • Kraft-Kälte-Kopplung