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Massivabsorber

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Entwicklung kapillarrohrbasierter Beton-Massivabsorber mit Doppelnutzen zur Umweltenergienutzung

  

Projektdetails
Projektlaufzeit
Januar 2015 bis Mai 2018
Förderkennzeichen
29406-02-24/2

Im Rahmen des Forschungsprojekts zur Entwicklung eines kapillarrohrbasierten Massivabsorbers für Beton-Fertiggaragen wurde ein Konzept für ein Heizsystem entwickelt und erprobt, bei dem die von Betonbauteilen absorbierte Solarstrahlung mit Hilfe von Kapillarohrmatten als Quellenergie für eine Wärmepumpe genutzt wird.

Thermisch-Energetische Ganzjahressimulationen lassen für ein solches System geringfügige energetische Vorteile gegenüber einer Wärmepumpe mit Außenluft-Direktverdampfer erwarten (ca. 10 % bezogen auf den Primärenergiebedarf). Als entscheidende Systemparameter wurden hierbei die effektiv nutzbare Solarabsorptionsfläche sowie der Absorptionsgrad der Bauteiloberflächen identifiziert.

Darüber hinaus wurde ein Monitoring-System an einem realen Prototyp installiert, dass eine belastbare Analyse der tatsächlichen Energieeffizienz sowie eine fortlaufende Betriebsoptimierung ermöglichen sollte. Aufgrund von Verzögerungen bei der Herstellung des Prototyps und der Inbetriebnahme des Wärmepumpensystems gelang bis zum Projektende lediglich die messtechnische Erfassung von wenigen beispielhaften Betriebstagen.

Die dabei gewonnenen Erkenntnisse beschränken sich aufgrund einer nicht repräsentativen Abnahme der erzeugten Heizwärme auf einige konstruktive Aspekte. Eine messtechnische Bewertung der realen Energieeffizienz konnte somit nicht erfolgen.

Eine Analyse der gewonnenen Monitoring-Daten bestätigt, dass die Beschaffenheit der Bauteiloberflächen von entscheidendem Einfluss auf die Gesamteffizienz des Systems ist. Der Fokus weiterer Optimierungen sollte daher neben der Implementierung eines realen Verbraucher-Lastprofils auf einer möglichst effektiven Solarabsorption, einer Reduktion der infraroten Strahlungsemissionen sowie auf einer konstruktiv und regelungstechnisch optimierten Aufnahme der Wärmegewinne durch das Wärmeträgermedium in den Kapillarrohrmatten liegen.

Förderung

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