Entwicklung einer Gasadsorptionswärmepumpe für die Bestandssanierung
Förderkennzeichen: 03ET1554 A/B/C/D/E
Laufzeit: 08/2018 bis 02/2022
Projektpartner: Fraunhofer ISE, Fraunhofer IFAM, Fahrenheit GmbH, Herrmann GmbH + Co. KG, Haugg-Kühlerfabrik GmbH, KIT, DVGW-EBI
Ziele
- Entwicklung eines Gaswärmepumpen-Systems für die MFH-Sanierung basierend auf einem hocheffizienten und leistungsfähigen Adsorptionsmodul
- Lösung als Beistellgerät zu Bestandskessel oder mit integriertem Brenner
- Demonstration der Umsetzung und Erreichung einer Jahresheizzahl > 1,3 (>1,4 für Niedertemperatursysteme)
- Erstellung einer Systemregelung für optimale Kombination des Wärmepumpenmoduls mit dem Brenner und Integration Warmwasser
- Fortschrittlicher Brenner inklusive Regelung auch für Betrieb mit erneuerbaren Gasen
- Entwicklungsarbeiten zu Hochtemperatur-Adsorptionsmodul (Antrieb > 120°C) für höhere Heizkreistemperaturen oder höhere Jahresheizzahl
Technologie
Fahrenheit GmbH entwickelt Hochleistungs-Faserkomposit-Adsorber (ADOSO) weiter, entwickelt Sorptionsmodul und fertigt Funktionsmuster.
Haugg GmbH und Fraunhofer IFAM entwickeln Fertigungstechnik für Faserkomposit-Adsorber, Verdampfer und Modul (Sintern und Löten in einem CAB-Prozess).
Hermann Burners und DVGW-EBI entwickeln Brenner und Brennerregelung (inkl. Gasflexibilität).
Fraunhofer ISE bearbeitet Systemauslegung, entwickelt Geräte- und Systemregelung, führt Prüfstandsmessungen durch, koordiniert Demonstration.
KIT bearbeitet Modellierung und Simulation, insbes. für optimierte Prozessführungen/Zyklen in verschiedenen Betriebszuständen und Lastfällen, untersucht Komponentendimensionierung, führt Variantenanalyse durch.
Arbeitsplan
Marktanforderungen:
Aufzeigen der grundsätzlichen Rahmenbedingungen für die GWP-Entwicklung; Festlegung der Komponenten und Aufstellung eines Kostenmodells
Systementwicklung:
Prozess- und Hydraulikschemata, Untersuchung verschiedener Lastzustände durch Simulationen, Regelungs- und Geräteentwicklung
Komponentenentwicklung:
Effiziente und kostengünstige Fertigungstechnologien Adsorptionsmodul, angepasster Brenner mit brennstoffflexibler Regelung
Bewertung:
Experimentelle Bewertung der GWP sowie Validierung der Modelle; Auslegung des Demonstrationssytems
Hochtemperatur-Grundlagen:
Arbeiten zur Entwicklung der übernächsten Generation Gaswärmepumpen; Untersuchung geeigneter Sorptionsmaterialien zur Nutzung der hohen Temperaturen des Gas-Brenners und deren Herstellung; neue Zyklenkonzepte
Gerätevermessung im Feld:
Vermessung und Betriebsoptimierung des entwickelten GWP-Systems; Entwicklung des Monitoring-Konzepts zusammen mit dem Projekt A&D
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