Vorläufige Ergebnisse

Zunächst werden die Hausstation und die Absorptionswärmepumpe separat modelliert. Das Kernstück der Hausstation (HÜS) ist der Hauptwärmeübertrager (HWÜ), der in diesem Projekt durch einen Plattenwärmeübertrager dargestellt wird. Mit den dimensionslosen Kennwerten (Pi, Ri, NTUi) kann das Betriebsverhalten des Plattenwärmeübertragers beschrieben werden [5,6].

Bei der Modellierung der Absorptionswärmepumpe wird das »Blackbox«-Modell eingeführt. Der Prozess des Kältemittelkreislaufs innerhalb der AWP sowie dessen Optimierung wird von dem Forschungspartner IGTE untersucht [7]. Die Leistung der vier Hauptkomponenten (Austreiber, Verdampfer, Kondensator und Absorber) der AWP ist von den jeweiligen Temperaturdifferenzen und den Massenströmen abhängig. Mit Variation der Wärmekapazitätsströme sowie der Temperaturdifferenz kann das Leistungskennfeld der AWP dargestellt werden. Die Energieeffizienz der AWP ist durch das Wärmeverhältniszwischen dem Verdampfer und dem Austreiber ( ≈ 1 +Q ˙_Verd/Q˙_Austr ) definiert [7]. Vor allem wird in diesem Fall die Leistung vom Verdampfer von großem Interesse, da die Senkung der Rücklauftemperatur des Fernwärmenetzes mit der erreichbaren Temperaturdifferenz des Verdampfers zusammen hängt. Auf Basis der ersten Messergebnisse des IGTE wird das Modell AWP validiert, (Bild 3) zeigt das theoretische Anlagenkennfeld sowie die eingetragenen Messpunkte. Die Temperaturdifferenz zwischen dem Eintritt und Austritt des Verdampfers hat dabei 8 bis 12 K erreicht.

Im zweiten Schritt wird das Absorptionswärmpumpe-Modell in das Hausstation-Modell integriert. Auf der Primärseite (Fernwärmeseite) werden die Komponenten Austreiber (Austr) im Vorlauf, und Verdampfer (Verd) im Rücklauf eingeordnet. Auf der Sekundärseite (Heizwasserkreis) werden die Komponenten Kondensator und Absorber (Kond + Abs) als eine Komponente parallel zu den HWÜ in den Heizkreis eingebunden.