Solar unterstützte Wärmezentralen in Mehrfamilienhäusern; Teilprojekt: Experimentelle Bewertung des dynamischen Verhaltens solar unterstützter Wärmezentralen bis 60 kW Heizleistung einschließlich Modellbildung, Jahressimulation und Kostenanalyse
Zeitraum
2014-09-01 – 2018-02-28
Bewilligte Summe
433.507,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET1212B
Leistungsplansystematik
Monitoring, Funktionskontrolle und Ertragsbewertung [EB2033]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Das Verbundprojekt der Fachhochschule Düsseldorf und des Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) soll die vielfältigen praxisrelevanten Verschaltungen von Solarkollektorfeldern mit Speicher(n), Wärmeerzeuger(n) und Verbraucherkreisläufen für Heizung, Warmwasser und Zirkulation in Wärmezentralen großer Kombi-Solaranlagen mit den zugehörigen Regelfunktionen und ihrer hydraulischen Einbindung funktional, energetisch und kostenmäßig bewerten. Für diese in Mehrfamilienhäusern eingesetzten Wärmezentralen sind daraus optimierte Systemkonzepte abzuleiten. Das Ziel ist es, dass standardisierte industrielle Lösungen empfohlen werden können und Konzeptfehler und damit einhergehende Ertrags- und Wirkungsgradeinbußen, wie sie in individuell ausgeführten Anlagen häufig vorkommen, vermieden werden, um den bisher schwachen Markt der solaren Versorgung von Mehrfamilienhäusern zu stärken. Nach der Klassifizierung typischer Hydraulikkonzepte und deren Regelalgorithmen werden Simulationssmodelle für Wärmezentralen erstellt (TRNSYS, für Jahressimulation und MATLAB, ibs. für Details der Regelung) und abgeglichen. Die Durchführung von Systemsimulationsstudien ermöglicht die Identifikation der wesentlichen Parameter. Die von den Industriepartnern gelieferten Wärmezentralen werden in angepassten Hardware-in-the-loop-Prüfstanden der Verbundpartner untersucht. Für die Bewertung der Lösungen sind neben den energetischen Kennwerten funktionale und wirtschaftliche Aspekte einbezogen. Ferner werden für typische Anwendungen als optimal erachtete Systemkonfigurationen entwickelt. Das Teilprojekt des ISFH bearbeitet schwerpunktmäßig die experimentelle Bewertung des dynamischen Verhaltens solar unterstützter Wärmezentralen bis 60 kW Heizleistung einschließlich Modellbildung, Jahressimulation und Kostenanalyse.
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