TeTra - Thermische Energietransformation zur Wärme- und Kälteauskopplung sowie Effizienzsteigerung in Nah- und Fernwärmenetzen

 

Die Effizienz von Fernwärmenetzen ist abhängig von Wärmeverlusten, die durch Systemtemperaturen und die jährliche Netzauslastung beeinflusst werden. Das Ziel des Projekts TeTra liegt in der Entwicklung einer innovativen Fernwärmeübergangsstation („Exergietrafo“) auf Absorptionsbasis zum Einsatz beim Endverbraucher oder als Gebietsumformer in größeren Fernwärmenetzen. Die Umformerstation ermöglicht es beim Endkunden neben Wärme ebenso Kälte sowie auch elektrische Energie bereitzustellen. Damit kann die jährliche Netzauslastung gesteigert werden. Als Gebietsumformer ermöglicht die Umformerstation eine Absenkung des Temperaturnivaus auf der Primärseite, was zu einer Reduktion von Wärmeverlusten führt.

 

Im Rahmen des Projekts wird der „Exergietrafo“ anhand von thermodynamischen Prozesssimulationen entwickelt und optimiert. Auf Basis des im Patent vorgeschlagenen Grundprinzips werden Variantenrechnungen und Parameterstudien durchgeführt mit dem Ziel die notwendigen Grundlagen für die weitere Entwicklung im Rahmen eines Projekts der industriellen Forschung zu schaffen.

 

Anhand typischer Lastprofile eines Fernwärmenetzes werden die Aus- und Rückwirkungen des „Exergietrafos“ auf das Netz untersucht. Die neuartige Technologie wird konventionellen Systemen verglichen und eine ökonomische sowie ökologische Bewertung durchgeführt.

 

Abb. 1 zeigt das Grundkonzept des „Exergietrafos“. Dieser unterscheidet sich von konventionellen Absorptionsmaschinen dadurch, dass je nach Anwendungsfall Nutzwärme und/oder Kälte ausgekoppelt und zusätzlich elektrische Energie produziert werden kann. Das Mischungsverhältnis des Arbeitsmittelpaares Ammoniak/Wasser oder Wasser/Lithiumbromid kann an die jeweiligen Betriebsbedingungen im laufenden Betrieb angepasst werden.

 

Abb. 1: Verfahrensfließbild Exergietrafo

 

 

 

Hauptkomponenten des Exergietrafos:

·         Desorber (D) – Wärmezufuhr

·         Expansionsmaschine (9) - Stromproduktion

·         Kondensator (K) - Wärmeauskopplung

·         Verdampfer (V) – Kälteauskopplung

·         Absorber (A) - Wärmeauskopplung

 

 

 

Literatur:
Beckmann G. (2012): Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Kälte und/oder Nutzwärme sowie mechanischer bzw. elektrischer Energie mittels eines Absorptionskreislaufes. Österr. Patent AT5118231B1.

 

Projektlaufzeit: 04/2018 – 03/2019

 

 

Fördergeber und Forschungspartner

Fördergeber

Klima- und Energiefonds, Programmlinie Energieforschung

Forschungspartner

TB Dr. Georg Beckmann

Wien Energie GmbH

Projektmitarbeiter und Projektleiter

Projektleiter

  • Jürgen Krail
    DI DI(FH) Jürgen Krail
    HochschullehrerIn, Kollegiumsmitglied
    Energie-Umweltmanagement
    Campus Pinkafeld

    Schwerpunkte in Forschung und Lehre:

    Energieverfahrenstechnik, Regenerative Energiesysteme mit Schwerpunkt Biomasse, Prozesssimulation, Technische Akustik, Emissionsmesstechnik und akustische Messtechnik

Projektmitarbeiter

Seite drucken Seite drucken
mobile