Wärme & Kälte

Welche Themen behandeln Wärmetechnik & Kältetechnik?

Die Wärmetechnik im Gebäudebereich umfasst die Wärmeerzeugung, die Wärmespeicherung und die Wärmeverteilung für Komfortwärme sowie industrielle Prozesswärme. Die wichtigsten Energiequellen für die Wärmeerzeugung sind: Holz (Stückholz, Pellets, Hackschnitzel), Solarwärme, Abwärme, Fernwärme, Öl, Gas. Wärmepumpen nutzen als Wärmequelle Umgebungswärme, Grundwasser, See-/Flusswasser oder Erdwärme.

Die Kältetechnik befasst sich mit den Systemen zur Erzeugung von Kälte zur Kühlung von Räumen oder Waren sowie für Tiefkühl-Anwendungen. Kältemaschinen sind Wärmepumpen.
Je nach Leistungsbereich kommen zum Einsatz: Direktverdampfer, Kompakt-Kältemaschine, Kaltwassersatz, Trocken- oder Nassrückkühler. Die eingesetzten Kältemittel werden laufend weiterentwickelt.

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Aus einem Kilogramm Aluminium können mithilfe einer chemischen Reaktion und einer Brennstoffzelle 2 kWh elektrische Energie und 6 kWh Wärme gewonnen werden. (Grafik: SPF)

Beim Konzept des Aluminiumspeicherzyklus arbeiten die Einfamilienhaus-Eigentümer, die Energie produzieren und konsumieren, mit den Netzbetreibern und den Energieversorgungsunternehmen (EVU) zusammen. Die Netzbetreiber leiten vor allem im Sommer die lokale Überproduktion von Solarstrom an die Industrie weiter, welche damit Aluminium herstellt und so die Energie speichert. Die EVU betreiben die industriellen Anlagen zur Alu-Herstellung und organisieren den Transport des Aluminiums zu den Haushalten sowie den Rücktransport von Aluminiumhydroxid. (Grafik: SPF)

SPF-Forschungsprojekt: saisonales Speichersystem für Solarenergie

Aluspeicher bringt die Sonne in den Winter

Das Institut für Solartechnik SPF entwickelt einen chemischen Energiespeicherzyklus auf der Basis von Aluminium. Dieser soll es möglich machen, im Sommer produzierten Solarstrom in Form von Aluminium zu speichern, um im Winter daraus sowohl Wärme als auch wieder Strom zu erzeugen.

Die Erzeugereinheit, welche die in Aluminium gespeicherte Energie in Wärme und Strom umwandelt, liegt als Funktionsmuster vor. Bis der vollständige Speicherzyklus steht, müssen die SPF-Forscher weitere Herausforderungen technischer und konzeptioneller Art meistern. Im Erfolgsfall entsteht ein Energiesystem, das in Kombination mit einer Photovoltaikanlage und einer Wärmepumpe ganzjährig die Strom- und Wärmeversorgung eines Einfamilienhauses ohne Strombezug aus dem Netz gewährleisten kann.

Unser Fachbeitrag von Benedikt Vogel zu dieser Forschungsarbeit ist erschienen in HK-Gebäudetechnik 6-7/2019 (PDF).

spf.ch