Open­Sorp - Of­fe­ne Ab­sorp­ti­ons-Spei­cher­sys­te­me zur Be­hei­zung von Wohn­ge­bäu­den und für Luft­trock­nungs­an­wen­dun­gen

Kurz­be­schrei­bung

Im Rahmen des Projektes OpenSorp wird ein offenes Absorptionssystem für Lufttrocknungsanwendungen und zur Gebäudeklimatisierung entwickelt. Hierbei reicht das Spektrum von der Entwicklung von Systemkonzepten, Konstruktion und Vermessung von Komponenten und Systemen, Entwicklung geeigneter hygroskopischer Flüssigkeiten (Sorbentien) bis hin zur detaillierten Modellierung und Vermessung des Wärme- und Stoffübergangs. 

Ein offener Absorptionsprozess besteht aus den Hauptkomponenten Absorber, Regenerator und Speicher, sowie zusätzlichen Wärmeübertragern. Im Absorber wird feuchte Luft mittels einer hygroskopischen Flüssigkeit (z.B. einer Salzlösung) getrocknet und gleichzeitig aufgrund der freiwerdenden Wärme erwärmt. Je nach Anwendung kann anschließend die Luft für Trocknungs- und/oder Heizzwecke verwendet werden.

Die durch Wasseraufnahme verdünnte hygroskopische Flüssigkeit wird nach dem Absorptionsprozess gespeichert und in der Regel zeitversetzt im Regenerator bei höheren Temperaturen mittels Wärmezufuhr z.B. aus thermischen Solaranlagen wieder aufkonzentriert (Wasserabgabe). Dadurch kann Energie in Form einer konzentrierten Flüssigkeit verlustarm über längere Zeiträume gespeichert werden und bei Bedarf durch den Absorber wieder bereitgestellt werden.

Innerhalb des Projektes wurde im Labor eine neue Testumgebung aufgebaut. Diese besteht im Wesentlichen aus einer Luftkonditionierungsanlage, mit welcher definierte Luftzustände bereitgestellt werden können sowie einer Wasserkonditionierungsanlage zur Bereitstellung von Kühl- und Heizwasser. Des Weiteren konnten die Labore mit zusätzlich erforderlicher Messtechnik ausgestattet werden, unter anderem einer Thermographiekamera zur Vermessung von Temperaturfeldern an der Phasengrenze sowie einem Präzisionskalorimeter zur Untersuchung geeigneter hygroskopischer Flüssigkeiten. 

Neben der Entwicklung von Einzelkomponenten im Labor konnte im Rahmen des Projektes außerdem eine mobile Versuchsanlage weiterentwickelt werden, die nun flexibel für Entwicklungs- und Demonstrationszwecke eingesetzt werden kann. Diese Anlage wird zunächst für experimentelle Untersuchungen zur Heuballentrocknung an der Staatsdomäne Frankenhausen (bei Kassel) eingesetzt. Es wurden ein Finite-Differenzenmodell sowie Effizienzmodelle zur Beschreibung der Wärme-und Stoffübertragung im Absorber und Regenerator entwickelt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.


Laufzeit

09.2012 bis 08.2017


Förderung

Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung

Förderkennziffer: 03SF0444