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AKE: Arbeitskreis Energie der DPG

AKE 14: Solare Energietechnik II

AKE 14.1: Talk

Thursday, March 20, 1997, 16:00–16:15, 201

Instationäres Verhalten im Gegenstrom betriebener Wärmeübertrager am Beispiel einer großen solarintegrierten Wärmeversorgungsanlage — •M. Uecker, A. Ratka, R. Wagner, H. Ackermann und O. Melsheimer — Philipps-Universität Marburg, Fachbereich Physik, D-35032 Marburg

Wärmeübertrager finden in solarintegrierten Wärmeversorgungsanlagen Anwendung zur Be- und Entladung von Vorratsspeichern. Aufgrund der Verbrauchs- und Einstrahlungsschwankungen ist ihr Betrieb durch zum Teil kurze Betriebsdauer und wechselnde Volumenströme gekennzeichnet.
Das zeitliche Verhalten des Wärmeübertragers kann durch ein partielles Differentialgleichungssystem beschrieben werden. Dieses wurde numerisch gelöst und die Resultate durch Messungen validiert. Für die drei untersuchten Wärmeübertrager wurde die Zeitdauer berechnet, innerhalb der der Wärmeübertrager, ausgehend von der jeweiligen Umgebungstemperatur, in den stationären Zustand übergeht.
Diese Zeitdauer zeigt bei konstanten Einlauftemperaturen, Sekundärvolumenstrom und k-Wert ein resonantes Verhalten in Abhängigkeit des Primärvolumenstroms. Außerhalb der Resonanz liegt die Zeitdauer zwischen 8 s und 3 min, und es kann eine Formel zur Abschätzung der Zeitdauer angegeben werden. Innerhalb der Resonanz werden Zeitdauern von bis zu 20 min erreicht. Das instationäre Verhalten kann durch Verringerung der Strömungskanalhöhe verkürzt werden.