Forschung für unsere Zukunft

Die Energie von morgen heute verstehen.

Diese Website verwendet Cookies, um bestimmte Funktionen zu ermöglichen. Mit der Nutzung unserer Seite erklären Sie sich damit einverstanden.
Weiters gilt für sämtliche, über Formulare auf dieser Website übermittelten Daten unsere Datenschutzerklärung

#834570

LDEC Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten neuer Arbeitsstoffe in Liquid Desiccant Systemen zur Raumluftkonditionierung

Lüftungssysteme mit integrierter Raumluftkonditionierung gewannen in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. Es ist daher zukünftig notwendig Systeme und Technologien einzusetzen, die gegenüber dem Stand der Technik eine höhere Energieeffizienz aufweisen und idealerweise erneuerbare Energieträger nutzen.

Solche Technologien sind sorptive Systeme zur Raumluftkonditionierung, sogenannte „Desiccant Systeme“ (DEC).

 

Ausgangssituation

Gegenüber konventionellen Systemen mit Kompressionskältemaschinen weisen diese Systeme einerseits eine größere Gesamteffizienz, auf was den Primärenergieeinsatz reduziert, andererseits wird zum Antrieb dieser Systeme Niedertemperaturwärme eingesetzt, was deren Stromverbrauch drastisch reduzieren kann. Bei Verwendung regenerativer Energieträger als Antriebswärme sinken dementsprechend auch die CO2 Emissionen. Energetisch besonders günstig sind DEC Systeme mit flüssigen Sorbentien (Liquid DEC Systeme). Trotz der energetischen Vorteile haben sich Liquid DEC Systeme noch nicht am Markt etabliert. Ein Hauptgrund dafür sind Korrosions- und Kristallisationsprobleme aufgrund der derzeit eingesetzten Arbeitsstoffe (Salzlösungen).

Diese fundamentalen Probleme können durch den Einsatz ionischer Flüssigkeiten als neuer Arbeitsstoff überwunden werden. Während der letzten Jahre wurden optimierte ionische Flüssigkeiten für den Einsatz von geschlossenen sorptiven System (Absorptionskältemaschinen) entwickelt, die sich auch für Anwendungen in offenen Systemen eignen. Dieser naheliegende Ansatz wurde bis dato noch nicht näher untersucht und war Gegenstand dieses Projekts.

Projektverlauf

Ein wesentliches Ziel des Projekts bestand darin, die Performance von ionischen Flüssigkeiten für eine Anwendung in Liquid Desiccant Systemen experimentell und durch Simulation zu ermitteln. Zudem wurde eine technisch-wirtschaftliche Analyse eines möglichen Liquid Desiccant Gesamtsystemen durchgeführt.

 

Meilensteine
1 Kickoff- (1a) und Halbjahres-Meetings (1b)
2 Publikationen, Präsentationen
3 Zwischenbericht (3a) und Endbericht (3b)
4 Literaturstudie, Patent und Marktrecherche über die in der Praxis umgesetzten Grundkonzepte von LDEC Systemen
5 Detaillierte Bewertung der derzeit bekannten Varianten/Ansätze von LDEC Systemen
6 Aufbau einer Laborversuchsanlage für die Vorversuche
7 Analyse des Benetzungsverhaltens an unterschiedlichen ebenen Platten
8 Bewertung des Verhaltens von ionischen Flüssigkeiten bei unterschiedlichen Düsenkonfigurationen
9 Erweiterung des 2D-Codes auf 3D
10 Parameterstudie für die ungekoppelten Strömungen
11 Störungsrechnung und Erweiterung des Codes
12 Ableitung günstiger Arbeitspunkte
13 Umbau der Labor Versuchsanlage hinsichtlich Änderungsbedarf und Adaption der Klimakammer
14 Evaluierungen der Performance von ionischen Flüssigkeiten
15 Bewertung der erhaltenen Versuchsdaten zu der Performance von ionischen Flüssigkeiten und Vergleich mit Simulationsdaten
Ergebnisse

In einem Vergleich zwischen einem  Liquid Desiccant-Gesamtsystem mit einem Stand-der-Technik-Gesamtsystem basierend auf Kompressionskältemaschinen am Standort Wien, wurde die Wirtschaftlichkeit im Sommerfall (Entfeuchtung von Luft) untersucht. In Systemsimulationen zeigt sich, dass im untersuchten Liquid Desiccant - System die jährliche elektrische Energieeinsparung ca. 20% beträgt, während die Investitionskosten noch deutlich über den Kosten eines konventionellen Systems liegen. Trotz der geringen Betriebsstunden zur Entfeuchtung in Wien ergibt sich eine Amortisationsdauer von ca. 7 Jahren für ein optimiertes Liquid Desiccant System.

Steckbrief

Projektnummer
834570
Koordinator
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Projektleitung
Johann Emhofer, johann.emhofer@ait.ac.at
Partner
Institut für Strömungsmechanik und Wärmeübertragung, TU Wien
Troges Gesellschaft für Trocknungs- und Wärmetechnik m.b.H.
Förderprogramm
Neue Energien 2020
Dauer
01.2012 - 07.2016
Budget
483.484 €