Eisspeicherintegration in Mono-Split-Klimageräten zur Steigerung des PV-Eigenverbrauchs – Vergleich Ladebetrieb unterschiedlicher Varianten, Bewertung des Feldtests
Publikation: Hochschulschrift/Abschlussarbeit › Diplomarbeit
Abstract
Im Rahmen des Projektes Solar Split des ILK Dresden wird ein solarelektrisch unterstütztes Eisspeichersystem für die Integration in eine Mono-Split-Klimaanlage zur Raumklimatisierung entwickelt. Das Ziel dieser Arbeit ist die experimentelle Untersuchung und energetische Bewertung der unterschiedlichen Wärmeübertrager und Systeme. Dafür wurden Beladungsversuche mit einem Direktverdampfersystem und einem solebasierten Versuchsstand durchgeführt und ausgewertet. Für einen Vergleich der drei entwickelten Verdampferbauarten im Direktverdampfersystem mit dem Solesystem wurden die thermischen Widerstände berechnet und mit den Messdaten verglichen. Die Messreihen der Systeme wurden ebenfalls untereinander verglichen.
Der Draht-Rohr-Verdampfer zeigte leichte Verbesserungen hinsichtlich der Effizienz gegenüber den vorherigen Prototypen. Für einen Stellwert der Außeneinheit von 50 % wurde ein mittlerer Energy Efficiency Ratio (EER) von 3,5 erzielt. Ein Problem stellt die Korrosion des Verdampfermaterials dar. Mit dem Solesystem konnte die Effizienz im Ladebetrieb weiter gesteigert werden. Ein höherer EER und ein niedrigerer thermischer Widerstand wurden nachgewiesen. Nachteilig sind die langen Beladungszeiten. Für die Bewertung des Gesamtsystems mit Photovoltaik, Eisspeicher und Kompressionskältemaschine wurde eine Versuchsreihe mit dem Solesystem im Automatikbetrieb aufgenommen. Bei zeitlichem Versatz von PV-Stromerzeugung und Kältebedarf kann der solare Deckungsgrad durch einen Eisspeicher erhöht werden. Die Effizienz verringert sich geringfügig gegenüber dem Direktkühlbetrieb. Die erstellte Wirtschaftlichkeitsanalyse ist durch weitere Messdaten der Sommermonate zu untermauern.
Der Draht-Rohr-Verdampfer zeigte leichte Verbesserungen hinsichtlich der Effizienz gegenüber den vorherigen Prototypen. Für einen Stellwert der Außeneinheit von 50 % wurde ein mittlerer Energy Efficiency Ratio (EER) von 3,5 erzielt. Ein Problem stellt die Korrosion des Verdampfermaterials dar. Mit dem Solesystem konnte die Effizienz im Ladebetrieb weiter gesteigert werden. Ein höherer EER und ein niedrigerer thermischer Widerstand wurden nachgewiesen. Nachteilig sind die langen Beladungszeiten. Für die Bewertung des Gesamtsystems mit Photovoltaik, Eisspeicher und Kompressionskältemaschine wurde eine Versuchsreihe mit dem Solesystem im Automatikbetrieb aufgenommen. Bei zeitlichem Versatz von PV-Stromerzeugung und Kältebedarf kann der solare Deckungsgrad durch einen Eisspeicher erhöht werden. Die Effizienz verringert sich geringfügig gegenüber dem Direktkühlbetrieb. Die erstellte Wirtschaftlichkeitsanalyse ist durch weitere Messdaten der Sommermonate zu untermauern.
Details
Originalsprache | Deutsch |
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Qualifizierungsstufe | Dipl.-Ing. |
Gradverleihende Hochschule | |
Betreuer:in / Berater:in |
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Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2020 |
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Schlagworte
Schlagwörter
- energetische Bewertung, Wirtschaftlichkeitsanalyse, Energieeffizienz