Integrierte Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung zur dezentralen, bedarfsgerechten Energieversorgung mittels eines variablen Gaskreisprozesses

集成的电力-热-冷耦合,使用可变气体循环过程实现分散式、基于需求的能源供应

基本信息

项目摘要

Gegenwärtig entfallen mehr als 40 % unseres Endenergieverbrauches auf die Heizwärme- und Warmwasserversorgung in Wohngebäuden, vorwiegend in Form fossiler Primärenergieträger (Öl, Erdgas). Durch dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und durch Wärmepumpen - insbesondere mit thermischem Antrieb - ließe sich hier das größte Einsparpotential in unserer Energieversorgung erschließen. Die Verbreitung der dezentralen KWK scheitert jedoch an der starren, nicht bedarfsgerechten Kopplung von Strom und Wärme, während Wärmepumpen mit den Investitionskosten derzeitiger Heizungssysteme konkurrieren müssen. In dem beantragten Projekt soll ein regenerativer Gaskreisprozess ausgelegt und experimentell realisiert werden, der in einzigartiger Form beide Funktionen vereinigt und so ein integriertes Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungssystem darstellt. Er lässt sich bedarfsgerecht zwischen drei Betriebszuständen umschalten: gezielte Stromproduktion zur Spitzenlastabdeckung (KWK durch Stirlingmotor), effiziente Wärmeversorgung in Grundlastzeiten (Vuilleumier-Wärmepumpenbetrieb) sowie eine Zwischenstufe mit anteiliger Stromerzeugung und Wärmepumpenwirkung. Hierzu ist eine speziell strukturierte Optimierungsstrategie zu entwickeln. Weiterhin soll der experimentelle Aufwand durch erstmalige Anwendung einer ähnlichkeitstheoretischen Skalierung reduziert und damit diese Methodik sowie die Anwendbarkeit vorhandener Simulationsmodelle auf solche Fälle verifiziert werden.
Gegenwärtig entfalled梅尔als 40% unseres Endergieverbrauches auf die Heizwärme- und Warmwasserversorgung in Wohngebäuden,vorwiegend in Form fossiler Primärenergieträger(Öl,Erdgas). Densitiveentrale Kraft-Wärme-Kopplung(KWK)und durch Wärmepumpen - insbesondere mit thermischem Antrieb - ließe sich das größte Einsparpotential in unserer Energieversorgung erschließen. Die Verbreitung der KWK scheitert jedok an der starren,nicht bedarfsgerechten Kopplung von Strom und Wärme,während Wärmepumpen mit den Investitionskosten derzeitiger Heizungssysteme konkurrieren müssen.在该工程中,一个再生气体处理过程被设计并通过实验实现,韦尔登,在一个功能化的形式中,一个完整的Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungssystem darstelt。Er lässt sich bedarfsgerecht zwischen drei Betriebszuständen umschalten:gezielte Stromproduktion zur Spitzenlastabdeckung(KWK durch Stirlingmotor),effiziente Wärmeversorgung in Grundlastzeiten(Vuilleumier-Wärmepumpenbetrieb)sowie eine Zwischenstufe mit anteliger Stromerzeugung und Wärmepumpenchung. Hierzu is eine speziell strukturierte Optimierungsstrategie zu entwickeln.我们需要通过一个简化的理论模型来进行实验,并通过这个方法来验证韦尔登的模拟模型。

项目成果

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