Eisbatterien - Eisspeichersysteme für Kühlanwendungen

Problemstellung

In diesem Projekt werden zwei verschiedene Eisbatteriekonzepte (Flachplatten- und Kapillarmatten) für Kühlanwendungen in der Industrie getestet. Viele Branchen in Deutschland, wie Lebensmittelhandlungen, Brauereien, Bäckereien, etc. verbrauchen große Mengen an elektrischer Energie auf Basis fossiler Brennstoffe, um ihren Kühlbedarf zu decken, ohne anfallende überschüssige Energie, die tagsüber anfällt, zu nutzen, z.B. Solar-PV. 

Zielsetzung

Ziel dieses Projekes ist die Maximierung des Eigenverbrauchs von Solar-PV, um tagsüber Eis erzeugen zu können und dies zu Zeiten zu nutzen, in denen keine oder nur minimale Solar-PV-Energie verfügbar ist. Gleichzeitig soll die Wirkungsweise der Eisbatterien optimiert werden, damit der Kühlbedarf unterschiedlicher Branchen bestmöglich gedeckt werden kann. 

Als sekundäres Ziel soll eine effiziente Steuerung entworfen und entwickelt werden, um die Maximierungen effizient zu gewährleisten. Außerdem soll ein variabler Frequenzumrichter (VFD) an der Kältemaschine erprobt werden, um das Energieeinsparpotenzial zu optimieren. Mittels eines HIL-Simulationstests (Hardware-in-Loop), soll die Wirksamkeit des Systems in realen Situationen getestet werden.

Technologie - Laborprüfstand am Campus Münchberg

Bild 1: Laborprüfstand

Die Eisbatterie ist ein Kaltwärmespeicher, der aus einem Wasserspeicher und einem in den Tank eingetauchten Wärmetauscher besteht. Die Eisbatterie kann Eis bilden, wenn kalte Sole durch die Wärmetauscher geleitet wird. Zwei Arten von Wärmetauschergeometrien, Kapillarmatten- (links unten im Bild) und Plattenwärmetauscher (rechts unten im Bild), werden im Labormaßstab getestet. Dafür wurde ein Prüfstand errichtet, der den Speicher in einem voll simulierten Umfeld (Hardware-in-the-loop) mit anwendungsnahen Betriebsszenarien abbildet. Die Ergebnisse des Prüfstandes werden anschließend mit einem Computermodell verglichen, das der Skalierung für die reale Anwendung in der Praxis simulieren kann.

Bild 2: Kapillarmattenwärmetauscher

Bild 3: Plattenwärmetauscher

Förderprogramm

Das Projekt wird im Rahmen der „Grünen Technologiewerkstatt Hof“ durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. 

Projektpartner

Genes Kältetechnik GmbH

Köditzer Str. 4

95030 Hof

https://www.genes.de/

Kontakt

Prof. Dr. Tobias Plessing | University of Applied Science Hof

Prof. Dr. Tobias Plessing

Ingenieurwissenschaften
Maschinenbau

Hochschule Hof
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof

Raum: C 117
Fon: +49 (0) 9281 / 409 4720
Fax: +49 (0) 9281 / 409 55 4720
E-Mail: tobias.plessing@hof-university.LÖSCHEN.de

 Tushar Sharma | University of Applied Science Hof

Tushar Sharma

Institut für Wasser- und Energiemanagement (iwe)
wissenschaftlicher Mitarbeiter

Hochschule Hof
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof

Raum: G 036
Fon: +49 (0) 9281 / 409 4592
Fax: +49 (0) 9281 / 409 55 4592
E-Mail: tushar.sharma@hof-university.LÖSCHEN.de

 

Standorte

Corner

Campus Hof

Alfons-Goppel-Platz-1
95028 Hof

Fon: +49 (0) 9281 / 409 3000

Campus Münchberg

Kulmbacher Str. 76
95213 Münchberg

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Campus Kronach

Kulmbacher Straße 11
96317 Kronach

Fon: +49 (0) 9281 / 409 3000