Projekt:

Verbundprojekt Systemuntersuchungen großer solarthermischer Kombianlagen

Teilprojekt: Stagnationsuntersuchungen in den Kollektorkreisen hochdimensionierter Anlagen (FKZ: 0329268A)

Im geplanten Vorhaben soll das Stillstandsverhalten großer Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung und Raumheizungsunterstützung untersucht und beschrieben werden. Das Projektziel ist es, Handlungsempfehlungen für Anlagenplanung und -bau zu erarbeiten, zu prüfen und zu bewerten, die die durch Stillstand verursachte thermische Belastung von Solarkreisen reduzieren sollen. Diese Empfehlungen sollen Aussagen sowohl zur Regelungsstrategie und Betriebsweise als auch zu Komponenten des Solarkreises einschließlich deren Dimensionierung und Anordnung beinhalten. An realen, großen und hochdimensionierten Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung werden über zwei Sommerperioden Messungen der Belastung im Solarkreis durchgeführt. Ergänzend werden, um Anlagen bei breiten Variationsmöglichkeiten unter gut reproduzierbaren Bedingungen betreiben zu können, Teststandanlagen untersucht. Die Projektergebnisse werden für die Planung und Betriebsweise großer, hochdimensionierter Solaranlagen genutzt. Zudem wird erwartet, dass aus diesem Projekt Neuentwicklungen im Bereich der Solarkreise und deren Komponenten entstehen. Das Vorhaben ist Bestandteil des Verbundprojektes "Systemuntersuchungen großer solarthermischer Kombianlagen"

Teilprojekt: Analyse und Evaluierung großer Kombianlagen (FKZ: 0329268B)

Das Betriebsverhalten von großen solarthermischen Kombianlagen zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung wird untersucht. Vorschläge zur zweckmäßigen Gestaltung und Auslegung großer Kombianlagen sollen im Rahmen eines Verbundvorhabens mit den Partnern FhG-ISE, ISFH, ZfS und SWT erarbeitet werden. Sechs große thermische Kombianlagen werden mit Meßtechnik ausgestattet. Die Messergebnisse werden analysiert. Bei Bedarf werden in einer ersten Grundverbesserung grobe Fehler in den Systemen beseitigt. Mit Simulationsprogrammen werden die Anlagen auf Verbesserungspotentiale überprüft und bei Bedarf ggf. optimiert. In einer zweiten Messphase wird der Erfolg der durchgeführten Optimierungen untersucht. Die Messdaten werden den im Verbundvorhaben beteiligten Instituten (ISFH und FhG-ISE) für deren Untersuchungen zum Stillstandsverhalten des Kollektorkreises zur Verfügung gestellt. Bisher herrscht Unsicherheit, welche Systemkonzepte bei großen Kombianlagen gute Effizienz und hohe Betriebssicherheit gewährleisten. Die Ergebnisse dieses Vorhabens werden dazu beitragen, diese Unsicherheit zu beseitigen.

Teilprojekt: Entwicklung von Techniken zur Beherrschung des Stillstandsbetriebs (FKZ: 0329268C)

Gesamtziel des Vorhabens ist es, die notwendigen Techniken zu entwickeln, mit denen der Stillstandsbetrieb großer solarthermischer Anlagen sicher beherrscht werden kann. In den experimentellen Untersuchungen (AP1) werden an Einzelkollektoren, an verschalteten Kollektorreihen und an kompletten Kollektorfeldern Dampfleistungen im Stagnationsfall bestimmt.Auf Grundlage dieser Messungen sollen mit Hilfe von Simulationsrechnungen im AP2 Verfahren entwickelt werden, mit denen die Dampf-Produktionsleistung für ein beliebiges, gegebenes Verrohrungs-Layout innerhalb eines Einzelkollektors und für eine gegebene Parallel- und Seriell-Verschaltung dieses Kollektors in einem Kollektorfeld berechnet werden kann.In den steuer- und regelungstechnischen Untersuchungen (AP3) werden konkrete Richtlinien erarbeitet, mit denen Fluid-Luft-Wärmetauscher zur Dissipation der Dampfenergie von Kollektorfeldern ausgelegt und betrieben werden können. Im AP4 werden Fluide für den Solarkreis untersucht. Ziel ist, verbesserte Lebensdauern von Wasser-Glykol Gemischen zu erreichen und neue Fluide zu untersuchen. Die Ergebnisse werden in der Planung und Realisierung zukünftiger Anlagen genutzt

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