Absorptionswärmetransformator mit hohem Temperaturhub

In der vorliegenden Arbeit wird ein zweistufiger Absorptionswärmetransformator mit hohem Temperaturhub zur Aufwertung von Wärme experimentell und theoretisch untersucht. Während der industriell bereits vielfach eingesetzte einstufige Wärmetransformator in seinem Temperaturhub auf ca. 40K beschränkt ist, konnte bei den experimentellen Untersuchungen des zweistufigen „Double-Lift“-Wärmetransformators mit dem Arbeitsstoffpaar Wasser/Lithiumbromid diese Einschränkung überwunden werden.

Es konnte ein Temperaturhub auf über 60K erzielt werden
Die aufgebaute Versuchsanlage lieferte aus 100kW Antriebswärme mit 85°C eine Nutzdampfleistung von 32kW bei 145°C, entsprechend einem Wärmeverhältnis von 0,32
Ferner konnte ein völlig stabiles, sehr leicht zu regelndes und zuverlässiges Betriebsverhalten dieses zweistufigen Wärmetransformators nachgewiesen werden, das auch in Lastwechselzuständen als sehr gut bezeichnet werden kann. Auch das Anfahren der Anlage vom kalten Zustand in einen stationären Betriebspunkt war innerhalb von 30 Minuten ohne Schwierigkeiten möglich.
Das untersuchte Konzept der Leistungsregelung durch einen gewichteten Temperaturhub als Regelgröße für die Kühlwassertemperatur erwies sich als erfolgreich. So konnte bei plötzlichen Lastwechseln um 50% innerhalb von 5 bis 10 Minuten eine Anpassung des Wärmetransformators an einen neuen stationären Betriebszustand erzielt werden.
Bei der ausführlichen Untersuchung von Teillast- und Lastwechselzuständen im Bereich von 35 bis 10kw Nutzleistung zeigte sich, dass das Wärmeverhältnis nur schwach vom Lastzustand abhängt: So verringerte sich das Wärmeverhältnis z.B. bei halber Leistung nur um 10% von 0.32 auf 0.29. Durch dieses gute Teillastverhalten kann der Wärmetransformator auch bei Industrieprozessen mit stark wechselnden Prozessleistungen noch effektiv eingesetzt werden.