Vitofriocal - Solar-Luftabsorber

[Viesdrik]

Guten Tag liebes Viessmann-Team,

im Rahmen eines Projekts in meinem Studium simuliere wir verschiedene Wärmeerzeuger. Die Wärmeerzeuger sollen gemeinsam mit anderen EE-Erzeugern in einem virtuellen Kraftwerk zusammengeschaltet werden. Momenant befinden wir uns in der Einbindung eines Eisspeichers. Da die Literatur da noch nicht viel hergibt, dient hauptsächlich ihr Eisspeicher Vitofriocal als Grundlage der Simulation. Für die Auslegung orientieren wir uns an Ihrer Tabelle die Auslegungsgrößen in Abhängigkeit der Wärmepumpenleistnug vorschreibt. Auch zur "Entladung" des Eisspeichers (gefrieren) konnten wir genügend Vereinfachungen treffen um diesen Vorgang zu simulieren. Lediglich die "Beladung" stellt noch ein paar Probleme dar. Für eine grobe Abschätzung versuchen wir zunächst die Erwärmung der Luft im Solar-Luftabsorber zu bestimmen. 

Um was für eine Art Solar-Luftabsorber handelt es sich? Überströmter, Unterströmter oder Umströmter Absorber? Oder ist der Solar-Luftabsorber von Ihnen gar nicht unter diese Kategorie zu fassen? Ich habe die Vermutung, dass es sich um einen reinen Polyethylen-Kanal handelt ohne viele Extras. Ist das korrekt?

Ist der von Ihnen verwendete Solar-Luftabsorber vergleichbar mit einem Solar-Luftkollektor der Außenluft ansaugt und diese Als Wärmeträgermedium verwendet oder handelt es sich bei Ihren Solar-Luftabsorber um ein geschlossenes System mit eigenem Wärmeträgermedium?

Gibt es ihrerseits Berechnungsvorlagen zur Ermittlung der Austrittstemperatur des Solar-Luftabsorbers und Berechnungsvorlagen zur entsprechenden Heizleistung der Luft mit der der Eisspeicher geladen wird?

Eine Beantwortung der Fragen würde uns enorm helfen. Ich danke im Voraus. 

Beste Grüße

Viesdrik

[Flo_Schneider]

Hallo Viesdrik,

das Wärmeträgermedium im Luftabsorber ist Tyfocor, welches im Kreislauf auch über den Wärmetauscher des Eisspeichers sowie des Primärwärmetauschers der Wärmepumpe geführt wird. Deine Vermutung, dass es sich beim Absorber um ein reines Kunststoffrohr handelt ist korrekt. Dieser wird im Großteil durch die Umgebungsluft erwärmt, weshalb die Ausrichtung nicht so essentiell wichtig ist wie bei einem normalen Solarthermie-Kollektor. Berechnungsgrundlagen für die Auslegung kann ich dir hier nicht zur Verfügung stellen. Gerne sende ich dir aber unsere Planungsanleitung hierfür zu, wenn du willst.

Viele Grüße
Flo

[Viesdrik]

Hallo Flo,

danke für die Antwort. Ich habe im Internet bereits eine Planungsanleitung gefunden, weiß aber nicht ob du ggf. ein anderes Dokument meinst, deswegen schick mir das gerne zu.

Im Rahmen des Projekts müssen wir auch die Be- und Entladevorgänge des Eisspeichers modellieren. Dies stellt sich bisher als problematisch dar. Uns fällt es noch schwer den Energietransport zwischen Wärmeträgermedium und Eisspeicher zu modellieren. Hier haben wir uns zwei mögliche Ansätze überlegt zu denen wir jeweils noch weitere Informationen benötigen.

1. Wir bestimmen über die Ein- und Austrittstemperaturen des Wärmeträgermediums in und aus dem Wärmetauscher die Energie die von Wärmeträgermedium an den Eisspeicher abgegeben wird. Dies wollen wir sowohl für den Regenerations- als auch für den Entzugswärmetauscher umsetzen. Für die Eintrittstemperaturen haben wir bereits valide Annahmen getroffen. Wir nehmen einfach die Umgebungstemperatur + 2 °C Solare Erwärmung als Eintrittstemperatur an. Das ist zwar sehr vereinfacht, reicht für unsere Modellierung aber aus.

Allerdings konnten wir noch keine Annahme für die Austrittstemperaturen aufstellen, da diese von vielen Faktoren abhängen. Gibt es da Erfahrungswerte oder Richtwerte die du uns mitteilen kannst? Gibt es typische Werte für delta T?

2. Die zweite Überlegung ist, wir berechnen die Wärmeübergabe (und somit den Energietransport) vom Wärmeträgermedium zum Eisspeicher. Auch dies wollen wir sowohl für den Regenerations- als auch für Entzugswärmetauscher machen. Dafür benötigen wir allerdings viele weitere Informationen bzgl. der eingesetzten Wärmetauscher. Wie groß ist die Wärmetauscheroberfläche, wie lang ist der Wärmetauscher und aus welchem Material besteht Wärmetauscher (Zur Bestimmung des Wärmübergangskoeffizient). Kannst du uns weitere Daten für den Wärmetauscher zur Verfügung stellen?

Vielen Dank für deine Unterstützung und beste Grüße

Viesdrik

[Flo_Schneider]

Die Planungsanleitung habe ich dir zugesendet. Was die Temperaturdifferenz auf der Primärseite angeht, hängt diese zum Großteil von der Hydraulik vor Ort ab und sie befindet sich in der Regel bei ca. 5K. Das Material ist PE.

Viele Grüße
Flo

[Viesdrik]

Cool vielen Dank! Die Planungsanleitung ist ein wenig neuer und somit glaube ich auch auführlicher.

Das mag jetzt vielleicht eine sehr dumme Frage sein, aber was ist der Primärkreis bzw. die Primärseite?

Meine Frage richtete sich an die beiden Wärmetauscher die im Eisspeicher verbaut sind. (Siehe Prospekt Vitofriocal)

Beste Grüße

Viesdrik

[Flo_Schneider]

Der Primärkreis ist der Eisspeicher, die Temperaturdifferenz ist die an der Wärmepumpe zwischen Ein- und Austritt.

Viele Grüße
Flo

[Viesdrik]

Also sowohl auf der Regenerations- als auch auf der Enzugsseite des Eisspeichers bzw. mit anderen Worten beim Be- und Entladen liegt die Temperaturdifferenz in den verwendeten Wärmetauschern bei ca. 5 K?

Liebe Grüße
Viesdrik

[Flo_Schneider]

5K an der Wärmepumpe zwischen Primär-Ein- und Ausgang. Die Differenz am Wärmetauscher der Wärmepumpe kann ich dir nicht sagen. Wie gesagt, ist dies auch alles von der hydraulischen Installation abhängig.

Viele Grüße
Flo

[Viesdrik]

Puh sry für das Verwirrspiel, aber ich bin mir immer noch nicht sicher ob wir uns richtig verstehen.

Schau mal bitte im Vitofriocal-Prospekt auf Seite 3. Da sind im Eisspeicher zwei Wärmetauscher dargestellt.
Einer links der überträgt Wärme von Solar-Luft-Kollektor in den Eisspeicher.
Einer rechts der überträgt Wärme aus den Eisspeicher auf das Arbeitsmedium für die Wärmepumpe.
Das sind die beiden Wärmetauscher die mich interessieren. Meinst du einen von denen?

Beste Grüße

Viesdrik

[Flo_Schneider]

Richtig, es gibt den Luftabsorber, den Wärmetauscher im Eisspeicher und den Verdampfer der Wärmepumpe. Alle drei Wärmetauscher sind mit Tyfocor gefüllt und in einem hydraulischen System miteinander verbunden. Der Absorber überträgt die Wärme solange direkt an die Wärmepumpe, wenn der Temperaturbereich in Ordnung ist. Ist die Wärmepumpe außer betrieb oder der Absorber zu warm, wird die Energie in den Eisspeicher gepumpt. Ist die Absorbertemperatur nicht im für die Wärmepumpe gültigen Bereich, bezieht die Wärmepumpe die Energie aus dem Eisspeicher.

Viele Grüße
Flo

[Viesdrik]

Eigentlich gibt es doch zwei Wärmetauscher im Eisspeicher oder nicht? Also ingsesamt vier Wärmetauscher.

Welchen meinst du nun mit den 5 K Differenz?

[Flo_Schneider]

Den an der Wärmepumpe, den Verdampfer.

Viele Grüße
Flo

[Viesdrik]

Ok vielen Dank 🙂

Noch zwei weitere Fragen...

1. Wie groß ist die Speicherkapazität eines Speichers?
2. Auf Seite 10 der Planungsanleitung werden Wärmetauschervolumen angegeben. Beschreiben diese lediglich das Volumen der Wärmetauscher? Dann könnte man über die dicke der Rohrleitung die Wärmetauscheoberflächen bestimmen. Oder beschreibt das Volumen die Menge an Wärmeträgermedium die in etwa benötigt im Gesamten Leitungssystem?

Vielen Dank und beste Grüße

Viesdrik

[Flo_Schneider]

Das Wärmetauschervolumen beschreibt nur das Wärmetauschervolumen. Das restliche Volumen des Tyfocors im Primärkreislauf ist von der bauseitigen Installation abhängig.

Die Maße des Eisspeichers findest du auf Seite 9. Darüber kannst du ganz einfach das Volumen genau ausrechnen. 😉
Alternativ kannst du auch die Angabe auf der ersten Seite nehmen. 🙂

Viele Grüße
Flo

[Luca1]

Hallo Flo,

könntest du mir diese Planungsanleitung ebenfalls zusenden?

Vielen Dank!

Grüße

[Flo_Schneider]

Hallo Luca1,

die Planungsanleitungen hatte ich dir bereits zugesendet. 

Viele Grüße
Flo

[NZimmer]

Hallo Flo, 

könnte ich die Planungsanleitung auch bekommen bitte? 

Vielen Dank!

Grüße,

Niclas Zimmer

[Flo_Schneider]

Hallo Niclas,

ich habe dir dazu eine Mail geschickt.

Viele Grüße
Flo

[evipuh]

Hallo Flo,

auch ich würde die Planungsunterlagen für ein Studienprojekt benötigen, könntest Du mir sie ebenfalls senden?

Liebe Grüße

Eva

[Flo_Schneider]

Hallo Eva, 

ich habe dir hierzu eine E-Mail geschickt. 

Viele Grüße
Flo

[mikao16]

Hallo Flo,

auch ich würde die Planungsunterlagen für ein Studienprojekt benötigen, es würde mir sehr weiterhelfen, wenn Du mir sie zuschicken könntest.

Mit freundlichen Grüßen 

Mika

[Flo_Schneider]

Hallo Mika, 

ich habe dir dazu eine E-Mail zugesendet. 

Viele Grüße
Flo

[Pascal_B]

Hallo Flo,

ich verfasse aktuell meine Abschlussarbeit an der Uni und würde mich ebenfalls darüber freuen, wenn du mir die Planungsunterlagen zur Auslegung eines Eisspeichersystems zuschicken könntest.

Danke im Voraus.

Viele Grüße

Pascal