Versuchsanlage Lüumel II

1. Versuchsanlage Lüumel II Ziele Aufbau Messergebnisse Neue Erkenntnisse Cop

2. 1. Ziele • Auswirkungen der Laufzeit/Pause • der WP auf : • 1. Sondenbelastung • 2. Kondensator in Verbindung zum COP • 3. Verdampfer in Verbindung zum COP

3. 2. Aufbau/Bedingungen • Identischer Aufbau der 2 Anlagen • Einziges Unterscheitungskreterium • ist der Verdampfer • Die Kondensationstemperatur von 15-20°C war sehr niedrig bei höheren Kondensationstemperaturen würde daher der COP schlechter. • Dagegen wiederum ist die MT 2.10 ein Wechselstromverdichter und daher ca. 5-10% schlechter als größere Drehstromverdichter • Die Vermutung liegt daher nahe, dass bei 35°C Kondensationstemperatur und Drehstromverdichter die COP-Werte ähnlich dem der gemessenen Werten entsprichen.

4. 3.1. Messergebnisse vom 28.02.2012 Unterschiede auf der Verdampferseite: Bei der Sole-WP stellt sich ein Niederdruck von -6°C ein. Bei der Sole-WP tritt das Kältemittel mit -3°C in den Platten-Verdampfer und verläßt diesen mit 4°C. Die Soleflüssigkeit tritt mit 5,8°C in den Verdampfer und verläßtdiesen mit 3°C. Bei der DV-WP stellt sich ein ND von -1°C ein. Bei der DV-WP tritt das Kältemittel mit +2°C in den Sonden-Verdampfer und verläßt diesen mit 5°C.

5. 3.2. COP Entwicklung 2 Monate Kältephase mit Außentemp. bis -22°C und Frost bis 1m (die Vor/RL-Leitungen befinden sich ca. in 0,3m Tiefe) Fehlerfafter Wärmetransport Fehlerfafter Wärmetransport 70% 60% 50% 35%

6. 3.4. Stärkste gemessene Belastung der Sonden am 11.02.2012 • Bei starker Dauerbelastung ist bei der Sole-Anlage es eher wahrscheinlich, das ein Eiskegel von oben beginnend entsteht. • Eintritt in Sonde S1 Fühler 20m • S2 Fühler 40m • S3 Fühler vor Austritt der Sonde 10m

7. 4.Neue Erkenntnisse COP • Die Versuchsanlage in LÜ II hat neue Erkenntnisse in Bezug auf: • Sole/Wasser mit 400l Sp. zu DV-Sonde • Und Laufzeitauswirkungen auf Speicher und Sonde

8. 4.1. Speicher Nachkondensation • Pausenzeiten wirken positiv bei beiden Systemen. • Selbst wenn die Wärmepumpe aus ist, kondensiert das Kältemittel weiter mit Druckabfall der Hochdruckseite. • Das flüssige Kältemittel wird ebenfalls weiter abgekühlt. (stark unterkühltes Kältemittel)

9. Sonde Nachverdampfung • Pausenzeiten wirken positiv hauptsächlich bei der DV Sonde bei der Sole/Wasser WP weniger. • Selbst wenn die Wärmepumpe aus ist, verdampft das Kältemittel weiter mit Druckanstieg der Niederdruckseite. • Es kommt zu Homogenisierungen innerhalb der Sonde. • Das heißt in kalten Regionen der Sonde kondensiert das Kältemittel und in warmen Regionen verdampft es. • Das nicht verdampfte flüssige Kältemittel wird ebenfalls weiter erwärmt. • Wenn die Wärmepumpe angeht saugt der Verdichter erst mal eine Weile das warme Kältemittel ab bis das kalte nachströmende Kältemittel genutzt wird.

10. 4.2 COP Vergleich Sole/Wasser und DV-Sonde und beide mit Lüumel-Speicher

11. 4.3 Erkenntnisse allgemein: • Bei Dauerbetrieb ist der COP bei beiden Systemen etwa gleich • Bei Taktung verbessert sich bei der Soleanlage der COP um ca. 20% • Und bei der DV-Anlage um ca. 30% • Verbesserungen bei der DV-Anlage können den COP noch weiter steigern. • (Verringerung der Druckverluste durch ein zusätzliches DV-Rohr) • Bei der Sole-Anlage könnte durch die Verbesserung des Platten-WT der COP angehoben werden. • Bei allgemeiner Nutzung und richtiger Dimensionierung als Heizung wird selten eine 75% Laufzeit/Pause überschritten. • Ein große Verdampfer und ein großer Kondensator wirken sich bei Taktungen daher positiv auf den COP aus. • Die Direktverdampfungs WP war bei dieser Versuchsanordnung im Taktungsbereich <50% mit einem COP von 5,3 der Soleanlage (4,8) deutlich überlegen.