Report 24 SchmiedeJOURNAL März 2013 Ausbildungszentrum Wärmequelle: • Isothermkammer (Wärmebehandlung) • 20 – 140 kW • 110 - 145 °C • 3-schichtig Latentwärmespeicher: • Natriumacetat • 2500 kWh • 60% bei 58,5 °C Wärmesenke: • Raumwärme + Brauchwasser • 345 kWBrennerleistung • Heizsystem 70 – 50 (VL – RL) • Heizarbeit 400 – 450 MWh/a 3 km Bild 6: Konzeption „Einsatz eines Latentwärmespeichers“. Bild 7: Wärmetauscher über der Isothermkammer mit Umgehungsleitung. Bild 8: Messanordnung an der Wärmequelle. Bild 9: Umgebaute Heizungsanlage. Umfang der Untersuchung Zeitraum 15.12.2011 bis 23.3.2012 Anzahl Ladevorgänge 14 Anzahl Entladevorgänge 14 Gesamte Ladezeit 784 h Gesamte Entladezeit 476 h Lademenge 580 bis 2020 kWh Entlademenge 970 bis 2100 kWh Mittlere Ladeleistung 26 kW Mittlere Entladeleistung 39 kW Tabelle 2: Eckdaten des Untersuchungszeitraums. unter dem Begriff mobile Latentwärmespeicher bekannt. Einsatz von Latentwärmespeichern zur Nutzung der Prozesswärme Wenn bei Zufuhr von thermischer Energie auf ein Medium kein Temperaturanstieg zu beobachten ist, dann wird von latenter Wärme gesprochen (typisches Beispiel hierfür ist das Schmelzen von Eis). Diesen Effekt machen sich Latentwärmespeicher zu Nutze. In solchen Speichern werden Speichermedien eingesetzt, deren Schmelzpunkt möglichst hoch liegt. In dem in diesem Projekt verwendeten Latentwärmespeicher kam Natriumacetat als Speichermedium zum Einsatz. In Bild 5 ist die notwendige thermische Energie zur Erwärmung von Wasser und Natriumacetat in Abhängigkeit der Temperatur gegenübergestellt. Der entscheidende Vorteil von Natriumacetat gegenüber Wasser ist das höhere Temperaturniveau des Schmelzpunkts (58,5 °C). Wärme auf diesem Temperaturniveau ist zum Beispiel für die Gebäudeheizung gut einsetzbar. Dieses Konzept wurde innerhalb des Projekts getestet und bewertet. Bild 6 zeigt den prinzipiellen Versuchsaufbau. Als Wärmequelle kam die Isothermkammer der bereits beschriebenen Wärmebehandlungsanlage zum Einsatz. Hierzu wurde in den Kamin der Isothermkammer ein Luft/ Wasser Wärmetauscher integriert (Bild 7). Dieser wurde mit einer Andockstation für den mobilen Latentwärmespeicher außerhalb der Produktionshalle mit einer isolierten Verrohrung verbunden. Zur Erfassung der Wärmeströme wurde eine geeignete Sensorik installiert (Bild 8). Der mobile Latentwärmespeicher wurde inklusive Trailer für die Dauer der Untersuchung von der LaTherm GmbH in Dortmund gemietet.
2013-03-Schmiede-Journal
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