Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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AKE: Arbeitskreis Energie

AKE 2: Solare Energietechnik

AKE 2.6: Vortrag

Montag, 15. März 1999, 16:45–17:00, AM4

Untersuchungen zum Regelverhalten einer thermosiphonisch betriebenen Entladeeinheit eines Warmwasserspeichers für Solaranlagen — •B. Knopf, U. Jordan, A. Spieler, K. Vajen und H. Ackermann — Universität Marburg, Fachbereich Physik, D-35032 Marburg

Untersuchungsgegenstand ist das Verhalten einer Temperatur-Regelung, die in einem Warmwasser-Pufferspeicher eingesetzt wird. Bei einer Entladung wird das Trinkwasser über einen im Speicher befindlichen Wärmeübertrager im Durchlauferhitzerverfahren erwärmt. Das dabei abgekühlte Speicherwasser fließt allein aufgrund von Dichteunterschieden durch einen Strömungskanal in den unteren Speicherbereich. Die Trinkwasseraustrittstemperatur hängt somit nicht allein vom Trinkwasservolumenstrom ab, sondern über den thermosiphonischen Antriebsdruck auch vom Speicherwasservolumenstrom. Um die Auswirkungen dieser Einflüsse zu minimieren wird im Strömungskanal ein Ventil eingebaut, das über einen thermohydraulischen Fühler mit der Trinkwasseraustrittstemperatur verbunden ist und so den Volumenstrom des Speicherwassers im Strömungskanal reguliert. Um das Verhalten des Regelkreises zu modellieren, wurden zunächst umfangreiche experimentelle Untersuchungen an einzelnen Komponenten durchgeführt. So wurde die Druckverlustkennlinie des Ventils und das Antwortverhalten der einzelnen Übertragungsglieder des Regelkreises untersucht. Anschließend wurde der gesamte Regelkreis in einer Simulationsumgebung abgebildet und die Modellierungsergebnisse anhand von Messungen an einem Versuchsspeicher validiert.