Projekt 25624/01

Membranbasierte Resorptionsanlagen zum Heizen und Kühlen

Projektdurchführung

Makatec GmbH
Siemensstr. 3
71149 Bondorf

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Mit dem Einsatz von polymerbasierten Membrankontaktoren in Absorptionskälteanlagen können sowohl das Bauvolumen als auch die Investitionskosten dieser Anlagen gesenkt werden. Die Funktionstauglichkeit von porösen Membranen im Einsatz als Absorber in Absorptionskälteanlagen wurde in dem von der DBU geförderten Projekt Nr. 20967 nachgewiesen. Basierend auf diesen Ergebnissen werden in diesem Projekt neue polymerbasierte Wärmeübertrager und Membrankontaktoren mit integriertem Wärmeübertrager für den Einsatz in Absorptionskälteanlagen entwickelt. Zudem wird eine neue Anlagenverschaltung von Absorptionskälteanlagen, die sogenannte Resorptionsverschaltung untersucht, da diese aufgrund der moderaten Drücke Vorteile für den Einsatz der entwickelten Polymerapparaten aufweist. Eine ökologische und ökonomische Bewertung des Verfahrens wird durchgeführt


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen des Projekts wurden hierbei von den Projektpartnern Makatec GmbH, Technische Universität Berlin, Solvis GmbH & Co KG und mattes engineering GmbH folgende wesentliche Entwicklungs- und Evaluierungsarbeiten durchgeführt:

- Fertigung und Test neuartiger polymerbasierter und druckstabiler Wärmeübertrager
- Entwicklung, Fertigung und Test neuartiger polymerbasierter Membranapparate mit integriertem Wärmeübertrager basierend auf dem Grunddesign der Wärmeübertrager
- Auslegung, Aufbau und Test eines neuartigen Resorptionskreislaufs zum Heizen und Kühlen
- Aufbau von Testständen zur Untersuchung der Wärmeübertrager und der Membrankontaktoren
- Test der neuartigen Membranapparate in einer konventionellen Absorptionskälteanlage
- Design und Wirtschaftlichkeit membranbasierter Resorptionsanlagen im Einsatz als Hausenergiezentrale zur solar unterstützten Wärme- und Kälteversorgung eines Einfamilienhauses.


Ergebnisse und Diskussion

Mit diesem Projekt konnte das ökologische und technische Potenzial für membranbasierte Resorptionsanlagen aufgezeigt und der technische proof of concept konnte erbracht werden.
Zum Ende des Projekts existieren Prototypen von Membrankontaktoren mit integriertem Wärmeübertrager und ein Funktionsmuster für die Resorptionskälteanlage. Die untersuchten Spiralwärmeübertrager werden aktiv vermarktet, und eine erste Resorptionskälteanlage wurde ausgeliefert.
Für zukünftige Untersuchungen der Membrankontaktoren stehen Testeinrichtungen an der TU Berlin und bei der Makatec GmbH zur Verfügung. Die Membrankontaktoren mit integriertem Wärmeübertrager werden nach Projektabschluss von Makatec weiter optimiert und als Membranabsorber in Resorptionsanlagen kleiner Leistung (bis 20 kW Kälteleistung) integriert.