Thermische Batterien, die an der HTA-FR entwickelt wurden
In Kürze
Gebäude und Stadtteile: Energieeffizienz und Umweltauswirkungen
Innosuisse
WT SA, Sottas Building SA, Amstein+Walthert Genève SA et Aeby+Mouthon Architectes SA
Jacques Robadey
Kompetenzinventar
Januar 2019 - August 2021
Die HTA-FR und die Partner des Innosuisse-Projekts "Hot and Cold PCM" – WT SA, Sottas Building SA, Amstein+Walthert Genève SA und Aeby+Mouthon Architectes SA – haben eine thermische Batterie von 0,1 m3 entwickelt, die 2 kWh speichern und eine Heizleistung von 300 W und eine Kühlung von 440 W liefern kann.
Es handelt sich um einen Luft-Wasser-Wärmetauscher, der Taschen aus PCM (Phase Change Material) enthält, um die Wärmeenergie zu speichern. Während das unten abgebildete Wärmetauscherregister durch einen Wasserkreislauf geladen wird, sorgt ein Luftstrom aus dem Luftaustauschkreislauf für die Entladung.
Das Projekt der Neuen Regionalpolitik "SmarTS (Smart Thermal Storage)" hat zum Ziel, den Demonstrator in ein marktreifes Produkt zu verwandeln.
Sieben Unternehmen haben mit der HTA-FR ein Konsortium gebildet – WT, Wago, Sensortec, Belimo, Technic360, Aeby+Mouthon Architectes und SINEF – um die Produktionskosten des Prototyps zu senken und seine Leistung in Bezug auf thermische Kapazität und Leistung, Grad der Schalldämmung und Verringerung des Druckverlusts zu verbessern.
Es soll ein Managementsystem für die Wärmespeicherung entwickelt werden, um die Lade-/Entlade-/Speicher- und Lufterneuerungsmodi in Abhängigkeit von der Auslastung, dem Wärme- und Lufterneuerungsbedarf, der Erzeugung erneuerbarer Energien und den Stromtarifen optimal auszuwählen.
In der obigen Grafik: Kühlung, die von einem 0,1 m3 grossen Wärmetauscher bei einem Luftstrom von 31°C und 100 m3/h erzielt wird. Die PCM-Temperaturen nahe dem Einlass (10 cm), in der Mitte (35 cm) und nahe dem Luftauslass (60 cm) zeigen, dass sich der Phasenübergang von T= 23°C innerhalb von 5 Stunden vom Einlass zum Auslass des Wärmetauschers verschiebt. Die Temperatur der ausströmenden Luft ist der PCM-Temperatur bei 60 cm sehr ähnlich.