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Prüfung der Schichtungseffizienz

Am SPF wurde eine spezielle Methode zur Prüfung der Schichtungseffizienz von Kombispeichern entwickelt. Dabei wird die im Speichersystem produzierte Entropie als Mass für Durchmischungsprozesse herangezogen.

  • Bedeutung der Schichtungseffizienz
    Die Schichtungseffizienz eines Kombispeichers hat einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz des gesamten Heizsystems. Insbesondere bei Verwendung von Wärmepumpen besteht ein direkter Zusammenhang zwischen dem Bedarf an elektrischer Energie und der Schichtungseffizienz des Speichers.
  • Prüfaufbau
    Ein Speicher wird inklusive der Hydraulik zur Be- und Entladung am Indoor-Prüfstand des SPF installiert. Die Beladung des Speichers über eine Wärmepumpe und Kollektoren, sowie die Wärmelast für die Raumheizung und die Warmwasserbereitung, werden über steuerbare Wärmequellen und -senken in Echtzeit emuliert.
  • Prüfzyklus
    Dem Test ist ein realistisches 24-Stunden Profil hinterlegt. Darin enthalten sind Wetterdaten und die Wärmelast eines Einfamilienhauses. Dieser Zyklus wird mehrmals hintereinander «durchfahren», bis die Ergebnisse an drei aufeinanderfolgenden Tagen identisch sind.
  • Rahmenbedingungen
    Als Wärmeerzeuger wird eine nicht modulierende Wärmepumpe emuliert. Die Leistung, und entsprechend auch der Volumenstrom dieser Wärmepumpe, kann gewählt werden. Die Einstellungen für die Regelung werden durch den Hersteller vorgegeben und können auch variiert werden.
  • Resultate
    Aus der Entropiebilanz des Tests wird die Schichtungseffizienz des Speichers ermittelt. Eine Schichtungseffizienz von 100 % entspricht dem idealen, nur theoretisch möglichen Prozess. Ein völlig durchmischter Speicher hat eine Schichtungseffizienz von 0 %.

 
Kombispeicher im WP-System-Modul

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