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OSKAR-MAX-SOL²
Die hocheffiziente, solarkombinierte Hybrid Wärmepumpe
In einer neuartigen Verdampfereinheit werden die Energiequellen Solarkollektoren und Außenluft mit dem Kältekreislauf einer Wärmepumpe direkt zusammengeführt.
Der Verdampfer wird mit dem Solekreislauf der Sonnenkollektoren, dem Kältemittel und mit Luft durchströmt. Die Möglichkeit weitere Kreisläufe, z. B. Abwärme, anzuschließen ist zusätzlich gegeben.
Die konstante Verdampfung des Kältemittels im Wärmepumpenkreislauf wird dadurch sichergestellt, dass eine Steuereinheit, je nach Energieangebot der Sonnenkollektoren, über einen drehzahlgeregelten Ventilator Außenluft dem Verdampfer zusätzlich zuführt. Ist das Energieangebot der Solarkollektoren ausreichend um das Kältemittel vollständig zu verdampfen ist die Ventilatoreinheit ausgeschaltet und die Verdampfung erfolgt ausschließlich über die Kollektoren.
Sinkt die Leistung der Sonnenkollektoren wird, je nach dem Druck im Kältekreislauf, der Luftstrom über dem Verdampfer erhöht. Dadurch wird sichergestellt, dass das Kältemittel in der Wärmepumpe immer vollständig in ausreichender Menge verdampfen kann und ein störungsfreier Ablauf im Kältekreislauf gewährleistet ist.
Da die Temperaturen im Verdampfer, je nach Betriebspunkt des Kältekreislaufes, zwischen +20 °C und –20 °C beträgt, kann die Sonnenkollektoranlage auch bei diesen Temperaturen im Solarkreis bereits Energie liefern. Bei herkömmlichen Solaranlage ist dies erst über 40 °C möglich.
Die Fachhochschule Ingolstadt hat die Vermessung der Anlage begleitet. Es hat sich gezeigt, dass die diffuse Lichteinstrahlung auf den Kollektor ausreicht um die notwendigen Temperaturen für die neuartige Verdampfereinheit der Wärmepumpe zu liefern.
Der zugeführte Luftstrom kann auch durch die Solaranlage vorgewärmt werden, wodurch sich auch bei einer geringen Leistung der Solaranlage eine Erhöhung der Verdampfertemperatur ergibt. Dies hat Auswirkungen auf die Leistungszahl und somit auf den elektrischen Energieeinsatz.
Mit der neuen Hybrid-Wärmepumpe können deutlich höhere Leistungszahlen erzielt werden, da die Temperatur am Verdampfer durch die Solaranlage angehoben wird. Ferner wird zusätzlich der Ertrag einer Solarkollektoranlage nahezu verdoppelt.
