7. Auswertung
8.2 Ausblick
67
8 Schlussbetrachtung
68 praktische Untersuchungen durchgeführt werden, um die Isolierung optimal auszuführen. Mit einer optimalen Isolierung kann die Ausbeute an Wärme verbessert werden. Wie sich gezeigt hat ist die Isolierung auch zwingend nötig, um richtige Messergebnisse zu erhalten. Nur mit richtigen Messergebnissen kann eine richtige Auswertung erfolgen. Auch wenn die Abweichung des Drucks am Eintritt und Austritt nur minimale Abweichungen verursacht, sollte der Druck für eine genauere Auswertung in die Berechnung mit einfließen. Dafür muss am Austritt der Umgebungsdruck und am Eintritt der Absolutdruck gemessen werden.
Eine weitere Verbesserungsmaßnahme wäre ein Schwebekörperdurchflussmessverfahren und eine Temperaturmessung hinter dem Druckminderer. Somit kann der eingestellte Massenstrom der trockenen Luft direkt bestimmt werden. Zur Ermittlung der Isothermen muss ein Simulationstand projektiert werden. Der grundsätzliche Aufbau des Versuchsstandes für die Simulation ergibt sich aus DIN ISO 9277 (DIN 2014, S.15). Eine andere Möglichkeit wäre den Versuchsstand mit einem Zeolithtyp zu bestücken, bei dem die Isothermen aus der Literatur bekannt sind.
69
9 Quellen
Bathen, D. und Breitbach, M., Adsorptionstechnik, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 2001.
Böckh, P., Fluidmechanik, Springer Verlag, Karlsruhe, 2013.
Deutsches Institut für Normung, DIN EN ISO 10628-2:2013-04, „Schemata für die chemische und petrochemische Industrie“, Beuth Verlag, Berlin, 2013.
Deutsches Institut für Normung, DIN ISO 9277:2014-01, „Bestimmung der spezifischen Oberfläche von Festkörpern mittels Gasadsorption“, Beuth Verlag, Berlin, 2014.
Daniel T., Kosten und Nutzen von Pufferspeicher, Taspa Extra Engergietechnik http://www.lksh.de/fileadmin/dokumente/Gartenbau/BW-Beratung/Wann-lohnt-ein-Pufferspeicher-TASPO_20_2011_Seite_014_15.pdf (01.09.15)
E+E Elektronik 2015a, Datenblatt: Feuchte / Temperatur Messumformer für Hochfeuchte-
und Chemieanwendungen,
http://downloads.epluse.com/fileadmin/data/product/ee33/Datenblatt_EE33.pdf , (22.07.15)
E+E Elektronik 2015b, Zubehör: Filterkappen für Feuchte- und Taupunktmessumformer, http://downloads.epluse.com/fileadmin/data/product/accessories/Datenblatt_zubehoer.p df, (22.07.15)
Gromes h., Theoretische und experimentelle Untersuchung über das unterschiedliche Verhalten von Festbettadsorbern im Fall niedriger bzw. hoher Adsorptivanteile im Feedgasstrom, Dissertation, Technischen Hochschule Darmstadt 1995.
Hauer A., Beurteilung fester Adsorbentien in offenen Sorptionssystemen für energetische Anwendungen, Dissertation, Technische Universität Berlin 2002.
Kast W., Adsorption aus er Gasphase: ingenierwiss. Grundlagen u. techn. Verfahren / Werner Kast. – Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft, 1988.
Moderne Materialien im Chemieunterricht (MMCh) „Chemische Struktur und Nomenklatur von Zeolithen“ http://www.mmch.uni-kiel.de/Zeolithe/zeolithe_folien_2.htm (07.07.15)
Marek R., Nitsche K., Praxis der Wärmeübertragung, Fachbuchverlag Leipzig, Hochschule Deggendorf 2012
Nunez T., Charakterisierung und Bewertung von Adsorbentien für Wärmetransformationsanwendung, Dissertation, Freiburg im Breisgau 2001
Peak Tech Prüf- und Messtechnik „Bedienungsanleitung Professionelles Flügelrad-Anemometer“ https://www.pce-instruments.com/deutsch/messtechnik-im-online- handel/messgeraete-fuer-alle-parameter/anemometer-peaktech-pruef-und-messtechnik-gmbh-anemometer-pkt-5060-det_270808.htm?_list=qr.art&_listpos=24 (23.04.2015) Steinweg B., Über den Stofftransport bei der Ad- und Desortpion von Schadstoffen an/von
Aktivkohle im Bereich umweltrelevanter Gaskonzentrationen. Shaker Verlag, Aachen,
70 1996, in Bathen, D. und Breitbach, M., Adsorptionstechnik, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 2001.
Storch, J., Materialwissenschaftliche Untersuchungen an zeolithischen Adsorbenzien für den Einsatz in offenen Sorptionssystemen zur Wärmespeicherung, Dissertation, München 2009.
Stricker M., Entwicklung einer mehrmodularen Zeolith-Wasser-Asorptionswärmepume, VDI-Verlag, Bochum, 2003.
Toda Y., M. Hatami, S. Toyoda, Y. Yoshida, H. Honda, Carbon, 1970, in Hauer A., Beurteilung fester Adsorbentien in offenen Sorptionssystemen für energetische Anwendungen, Dissertation, Technische Universität Berlin 2002.
Ulbig P. Grundlagen der Adsorption. Skriptum, Universität Dortmund 1999, in Bathen, D.
und Breitbach, M., Adsorptionstechnik, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 2001.
Verein Deutscher Ingenieure, VDI-Wärmeatlas, 11 Auflage, Springer Verlag, Düsseldorf, 1997
Wagner W., Strömung und Druckverlust, Vogel Buchverlag, Würzburg, 2012
WIKA SE & Co. KG, „Differenzdruckmessgerät mit integrierter Betriebsdruckanzeige und
Mikroschalter Typ DPGS40“,
http://de-de.wika.de/upload/DS_PV2720_de_de_55411.pdf (25.04.15)
Weber R., Asenbeck S. und Kerskes H., Entwicklung eines kombinierten Warmwasser-Sorptionswärmespeichers für thermische Solaranlagen, Forschungsbericht BWPLUS, Universität Stuttgart (05.15)
71
Anhang
A 1 Analyse der Datensätze
Tabelle 17: Analyse der Datensätze
Messung 1 2 3
Datensatz HEX Code
AA AA AA
61 61 61
64 64 64
6A 6A 6A
67 67 67
4 4 4
40 40 40
10 10 10
20 20 20
0 0 0
0 0 0
B9 A4 A2
Temperatur
48 60 76
9E 9C A3
41 41 41
CD 71 0
Geschwindigkeit
CC 3D 0
AC AA 0
3F 3F 0
0 0 0
3C 3C 3C
1C 1C 1C
C6 C6 C6
B9 A4 A2
Temperatur
48 60 76
9E 9C A3
41 41 41
0 0 0
3C 3C 3C
1C 1C 1C
C6 C6 C6
CD 71 0
Geschwindigkeit
CC 3D 0
AC AA 0
3F 3F 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
62 62 62
10 10 10
83 83 83
41 41 41
0 0 0
FF FF FF
FF FF FF
67 67 67
FF FF FF
67 67 67
A8 D0 D8
72
A 2 Adsorption
A 2.1 Messwerte des zweiten Versuchs
Abbildung 58: Temperaturen des zweiten Versuchs für die Adsorption
Abbildung 59: Relative Feuchten des zweiten Versuchs für die Adsorption
Abbildung 60: Absolute Feuchte des zweiten Versuchs für die Adsorption 0
10 20 30 40 50 60 70 80
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Temperatur ϑ [°C]
Zeit t [h]
Temperaturen während der Adsorption
Temperatur Eintritt Temperatur Austritt Temperatur Austritt bereinigt
0 20 40 60 80 100 120
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Relative Feuchte𝜑 [%]
Zeit t [h]
Relative Feuchten während der Adsorption
Relative Feuchte Eintritt
Relative Feuchte Austritt
Relative Feuchte Austritt bereinigt
0 5 10 15 20 25 30 35
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Absolute Feuchte [kg/m^3]
Zeit t [h]
Absolute Feuchten während der Adsorption
Absolute Feuchte Eintritt
Absolute Feuchte Austritt
73 A 2.2 Rechenwerte des zweiten Versuchs
Abbildung 61: Spezifische Enthalpien für die Adsorption des zweiten Versuchs
Abbildung 62: Beladung des zweiten Versuchs für die Adsorption
Abbildung 63: Temperaturhub über Veränderung der Wasserdampfbeladung des zweiten Versuchs für die Adsorption
20 30 40 50 60 70 80 90
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Spezifische Enthalpie [kJ /kg]
Zeit t [h]
Spezifische Enthalpien während der Adsorption
Spez. Enthalpie Eintritt
Spez. Enthalpie Austritt Spez. Enthalpie Austritt bereinigt
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Beladung [Kg]
Zeit t [h]
Beladung während der Adsorption
0 5 10 15 20 25 30
0 0,005 0,01 0,015 0,02
Temperaturhub ∆ϑ [°C]
Wasserdampfbeladung Differenz ∆X [kg/kg]
Zusammenhang ∆X/∆ϑ
74
Abbildung 64: Experimenteller Zusammenhang des zweiten Versuchs für die Adsorption
A 2.3 Messwerte des dritten Versuchs
Abbildung 65: Temperaturen des dritten Versuchs für die Adsorption
Abbildung 66: Relative Feuchten des dritten Versuchs für die Adsorption 0
10 20 30 40 50 60
0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,01 0,011
Temperaturhub ∆ϑ [°C]
Wasserdampfbeladung ∆X [kg/kg]
Zusammenhang ∆X/∆ϑ der Adsorption
∆X/∆ϑ
∆X/∆ϑ (Bereinigte Austritttemperatur) Linear (∆X/∆ϑ) Linear (∆X/∆ϑ (Bereinigte
Austritttemperatur))
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0 1 1 2 2 3
Temperatur ϑ [°C]
Zeit t [h]
Temperaturen während der Adsorption
Temperatur Eintritt Temperatur Austritt Temperatur Austritt bereinigt
0 20 40 60 80 100 120
0 1 1 2 2 3
Relative Feuchte𝜑 [%]
Zeit t [h]
Relative Feuchten während der Adsorption
Relative Feuchte Eintritt
Relative Feuchte Austritt
Relative Feuchte Austritt bereinigt
75 A 2.4 Rechenwerte des dritten Versuchs
Abbildung 67: Beladung des dritten Versuchs für die Adsorption
Abbildung 68: spezifische Enthalpie des dritten Versuchs für die Adsorption
A 2.5 Messwerte des vierten Versuchs
Abbildung 69: Temperatur des vierten Versuchs für die Adsorption 0
0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16
0 1 1 2 2 3
Beladung [kg]
Zeit t [h]
Beladung während der Adsorption
0 20 40 60 80 100
0 1 1 2 2 3
spezifische Enthalpie [kJ/kg]
Zeit t [h]
Spezifische Enthalpie während der Adsorption
Enthalpie Eintritt Enthalpie Austritt Enthalpie Austritt bereinigt
10 20 30 40 50 60 70 80
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Temperatur ϑ [°C]
Zeit t [h]
Temperaturen während der Adsorption
Temperatur Eintritt Temperatur Austritt Temperatur Austritt bereinigt
76
Abbildung 70: Relative Feuchte des vierten Versuchs für die Adsorption
A 2.6 Rechenwerte des vierten Versuchs
Abbildung 71: Spezifische Enthalpie des vierten Versuchs für die Adsorption
Abbildung 72: Beladung des vierten Versuchs für die Adsorption 0
20 40 60 80 100
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Relative Feuchte𝜑 [%]
Zeit t [h]
Relative Feuchten während der Adsorption
Relative Feuchte Eintritt Relative Feuchte Austritt Relative Feuchte Austritt bereinigt
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Spezifische Enthalpie [kJ/kg]
Zeit t [h]
Enthalpie während der Adsorption
Enthalpie Eintritt Enthalpie Austritt Enthalpie Austritt bereinigt
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18
0 1 1 2 2 3 3 4 4
Beladung [kg]
Zeit t [h]
Beladung während der Adsorption
77 A 2.7 Messwerte des fünften Versuchs
Abbildung 73: Temperatur des fünften Versuchs der Adsorption
Abbildung 74: Relative Feuchte des fünften Versuchs für die Adsorption
A 2.8 Rechenwerte des fünften Versuchs
Abbildung 75: Enthalpie des fünften Versuchs für die Adsorption 0
10 20 30 40 50 60 70 80
0 1 2 3 4 5
Temperatur ϑ [°C]
Zeit t [h]
Temperaturen während der Adsorption
Temperatur Eintritt Temperatur Austritt Temperatur Austritt bereinigt
0 20 40 60 80 100 120
0 1 2 3 4 5
Relative Feuchte [%]
Zeit t [h]
Relative Feuchten während der Adsorption
Relative Feuchte Eintritt
Relative Feuchte Austritt
Relative Feuchte Austritt bereinigt
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
0 1 2 3 4 5
Spezifische Enthalpie [kJ/kg]
Zeit t [h]
Spezifische Enthalpie während der Adsorption
Enthalpie Eintritt Enthalpie Austritt Enthalpie Austritt bereinigt
78
Abbildung 76: Beladung des fünften Versuchs für die Adsorption
A 3 Desorption
A 3.1 Messwerte des zweiten Versuchs
Abbildung 77: Temperaturen des zweiten Versuchs für die Desorption
Abbildung 78: Relative Feuchte des zweiten Versuchs für die Desorption 0
0,05 0,1 0,15 0,2
0 1 2 3 4 5
Beladung [kg]
Zeit t [h]
Beladung während der Adsorption
0 20 40 60 80 100
0 1 1 2 2 3 3
Temperatur ϑ [°C]
Zeit t [h]
Temperaturen während der Desorption
Temperatur Eintritt Temperatur Austritt Temperatur Austritt bereinigt
0 20 40 60 80 100
0 1 1 2 2 3 3
Relative Feuchte𝜑 [%]
Zeit t [h]
Relative Feuchten während der Desorption
Relative Feuchte Eintritt
Relative Feuchte Austritt
Relative Feuchte Austritt bereinigt
79 A 3.2 Rechenwerte des zweiten Versuchs
Abbildung 79: Spez. Enthalpie des zweiten Versuchs für die Desorption
Abbildung 80: Beladung des zweiten Versuchs für die Desorption
A 3.3 Messwerte des dritten Versuchs
Abbildung 81: Temperatur des dritten Versuchs für die Desorption 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 1 2 2 3 3
Spezifische Enthalpie [kJ/kg]
Zeit t [h]
Spezifische Enthalpien während der Desorption
Enthalpie Eintritt Enthalpie Austritt Relative Feuchte Austritt bereinigt
-0,2 -0,15 -0,1 -0,05 0 0,05
0 1 1 2 2 3
Beladung [Kg]
Zeit t [h]
Beladung während der Desorption
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12 14
Relative Feuchte [%]
Zeit t [h]
Relative Feuchten während der Desorption
Relative Feuchte Eintritt
Relative Feuchte Autritt
Relative Feuchte Austritt bereinigt
80
Abbildung 82: Relative Feuchte des dritten Versuchs für die Desorption
A 3.4 Rechenwerte des dritten Versuchs
Abbildung 83: Spez. Enthalpie des dritten Versuchs für die Desorption
Abbildung 84: Beladung des dritten Versuchs für die Desorption 0
20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12 14
Relative Feuchte [%]
Zeit t [h]
Relative Feuchten während der Desorption
Relative Feuchte Eintritt
Relative Feuchte Autritt
Relative Feuchte Austritt
bereinigt
0 20 40 60 80 100 120
0 2 4 6 8 10 12 14
Spezifische Enthalpie [kJ/kg]
Zeit t [h]
Spezifische Enthalpien während der Desorption
Enthalpie Eintritt
Enthalpie Austritt
spez. Enthalpie Austritt bereinigt
-0,25 -0,2 -0,15 -0,1 -0,05 0
0 2 4 6 8 10 12 14
Beladung [Kg]
Zeit t [h]
Beladung während der Desorption
81 A 3.5 Messwerte des vierten Versuchs
Abbildung 85: Temperatur des vierten Versuchs für die Desorption
Abbildung 86: Relative Feuchte des vierten Versuchs für die Desorption
A 3.6 Rechenwerte des vierten Versuchs
Abbildung 87: Spez. Enthalpie des vierten Versuchs für die Desorption 10
20 30 40 50 60 70
0 1 1 2 2 3 3
Temperatur ϑ [°C]
Zeit t [h]
Temperatur während der Desorption
Temperatur Eintritt Temperatur Austritt Temperatur Austritt bereinigt
0 20 40 60 80 100
0 1 1 2 2 3 3
Relative Feuchte [%]
Zeit t [h]
Relative Feuchten während der Desorption
Relative Feuchte Eintritt Relative Feuchte Austritt Relative Feuchte Austritt bereinigt
0 20 40 60 80 100 120
0 1 1 2 2 3 3
Spezifische Enthalpie [kJ /kg]
Zeit t [h]
Spezifische Enthalpien während der Desorption
Enthalpie Eintritt Enthalpie Austritt spez. Enthalpie Austritt bereinigt
82
Abbildung 88: Beladung des vierten Versuchs für die Desorption -0,2
-0,15 -0,1 -0,05 0
0 1 1 2 2
Beladung [Kg]
Zeit t [h]
Beladung während der Desorption
83
A 3 Technische Zeichnungen
A 3.1 Adapter
85 A 3.2 Anschluss für Ventile
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg
Hamburg University of Applied Sciences
Verantwortl. Abtlg. Technische Referenz Erstellt durch Genehmigt von
Dokumentenart Dokumentenstatus
Titel, Zusätzlicher Titel
Änd. Ausgabedatum Spr. Blatt
de 01/01 BA
IEA Malte Hoff Nestorius Wiegandt
Fertigungszeichnung freigegeben
Anschluss für Ventile 2105006_002 A 08.07.2015
7 0 6 0
25
Maßstab 1:1 3 5
25
6 0
Allgemeintoleranzen
nach ISO 2658-m
87 A 3.3 Halterung
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg
Hamburg University of Applied Sciences
Verantwortl. Abtlg. Technische Referenz Erstellt durch Genehmigt von
Dokumentenart Dokumentenstatus
Titel, Zusätzlicher Titel
Änd. Ausgabedatum Spr. Blatt
de 01/01 BA
IEA Malte Hoff Nestorius Wiegandt
Baugruppenzeichnung freigegeben
Halterung 2105006_001
A 15.08.2015
1000
5 2 5 4 7 5
25
2 5 Vorderansicht
Maßstab: 1:5
Hierzu gehört Stückliste 2105006_004 7 0
90
4 2
3 1
5
A
B B
Detail A
Maßstab: 1:1
1 7 0 4 0
68
SchnittansichtB-B Maßstab: 1:5
Isometrische Ansicht Maßstab: 1:10
Bauteile gefügt durch
Popnieten ø4
89 Stückliste 2105006_004
Pos. Menge Einheit Bauteil Beschreibung
1 1 Stück DIN 24041 575x1,5x400 Stahl verzinkt Lochblech, Stärke 1,5 mm 2 1 Stück DIN 24041 425x1x350 Stahl verzinkt Lochblech, Stärke 1 mm 3 1 Stück DIN 24041 425x1x320 Stahl verzinkt Lochblech, Stärke 1,5 mm 4 1 Stück DIN 24041 475x1x500 Stahl verzinkt Lochblech, Stärke 1 mm 5 1 Stück DIN 24041 525x1x650 Stahl verzinkt Lochblech, Stärke 1 mm
6 4000 mm DIN 24041 DIN 7337 Kantenschutzprofil 11021 PVC, Klemmbereich 1-2 mm
7 20 Stück DIN 16941 Popnieten Ø4mm