Verbundvorhaben: HPPVT40 - Entwicklung eines Wärmepumpen-Kompaktspeichersystems mit PVT-Integration; Teilvorhaben: Systemintegration und Regelungsentwicklung
Zeitraum
2022-01-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
171.732,46 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4016D
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Wärmepumpen, Kältemittel [EA3202]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Projektziel ist es, ein System aus einer Wärmepumpe, Speichern und PVT-Kollektoren zu entwickeln, dass deutliche Energie- und Kosteneinsparungen ermöglicht. Dies soll durch eine thermodynamisch effizientere Integration des Wärmepumpenkreises und der Kollektoren in die Speicherarchitektur und die komponentenübergreifende Speichersteuerung gelingen. Die Verbundpartner wollen eine effizientere, kompaktere und über den Lebenszyklus kostengünstigere Lösung als herkömmliche Luft- oder Erdreich-Wärmepumpen anbieten können. Durch die geschickte Kombination der wärmeabführenden und aufnehmenden Bauteile (Verdampfer/ Kondensator) des Kältekreises mit den Speichertemperaturniveaus kombiniert mit der Einbindung der PVT-Kollektoren kann eine Effizienzsteigerung in der Trinkwassererwärmung von bis zu 30 % erreicht werden. Auch für den Heizbetrieb sind durch den speicherintegrierten Kondensators Steigerungen von bis zu 10% zu erwarten. Das Potenzial, das sich aus einer geschickten Kombination und Regelung der Komponenten ergibt, soll im Projekt erschlossen werden. Die technisch-innovative Umsetzung des Konzepts und der Nachweis des Effizienzpotenzials sollen zunächst auf Laborebene erfolgen, hierfür ist Integration von Verdampfer und Kondensator in die Speicher geeignet umzusetzen und zu validieren. Für die effizienzsteigernde Speicherintegration ist die Entwicklung eines deutlich kältemittelreduzierten und sicheren Designs für Kältemittel mit geringem Treibhausgaspotenzial für den Verdampfer und Kondensator geplant. Die Wärmepumpen-Speicherlösung wird in einem nächsten Schritt mit dem PVT-System gekoppelt, in einem Funktionsmuster an einem realen Standort installiert und mit einem geeigneten Regelungskonzept betrieben. Die Betriebsdaten werden detailliert erfasst und ausgewertet. Ziel der Auswertung ist die weitere Optimierung der Regelung und der abschließende Nachweis der Effizienzsteigerung in einer realen Anwendung.