Der Anteil fluktuierender regenerativer Energiequellen wird künftig weiterhin steigen, so dass die Speicherung von Energie eine zunehmende Bedeutung erfahren wird.
Dr.-Ing.
Bodo
Burandt
Einsatzbereiche
Hauptkomponente ist der Eisspeicher beim Heizen mit Eis, der Speicherung von Kälte bei schwankendem regenerativ. Energieangebot zum Antrieb von Kälteanlagen oder zur Abdeckung von Spitzenlasten
Zielstellung
Im Vorhaben sollen Gestaltungsrichtlinien erarbeitet und das Betriebsverhalten von „schlanken“ Flüssigeis-Speichern insbesondere in Kopplung mit dem Vakuumeis-Verfahren untersucht werden. Dabei soll u. a. die Frage beantwortet werden, welche maximale Eiskonzentration in Abhängigkeit von welchen Größen und im Speicher verwendeten Bauteilen realisiert werden kann.
Vorgehen
Die Untersuchungen und Entwicklungen werden an einem vorhandenem 90 m³ Speicher (Original), einem kleineren Speicher im Technikumsmaßstab und mittels Strömungssimulation (Ansys CFX) durchgeführt.
Folgende Parameter werden variiert:
Agitation,
Höhen-Durchmesser-Verhältnis,
Additiv,
Entladung mit unterschiedlichen Eiskonzentrationen,
Stagnationszeiten
Bei der Agitation erfolgen eine Variation von Lage, Anzahl, Form, Größe, Drehzahl der Rührorgane sowie ein intermittierender Betrieb und der Einsatz vom Stromstörern. Es wird ein Energieeinsatz von unter 70 W/m³ Speichervolumen angestrebt.
Erkenntnisse
Umfangreiche Untersuchungen wurden an einem Labor-Flüssigeisspeicher durchgeführt. Die Eiskonzentration im Speicher konnte auf bis zu 70 % erhöht werden. Bis zu einer Eiskonzentration von 35 % bleibt die Antriebsleistung für den Rührer konstant, danach steigt sie deutlich an. Unterschiedliche Rührerkonfigurationen werden weiter mit dem Ziel untersucht, bei hohen Eiskonzentrationen eine gute Durchmischung mit geringen Antriebsleistungen für den Rührer zu realisieren.
