eXergiemaschine

Die sogenannte eXergiemaschine macht Schluss mit einer Reihe von Problemen in der Heiz- und Wärmetechnik. Sie vergrössert die Temperaturspreizung im Wärmespeicher unabhängig von dem aktuellen Verbrauchsverhalten. Dadurch hebt sie die Vorlauftemperatur auf ein gut nutzbares Temperaturniveau und senkt die Rücklauftemperatur Richtung Quelle. Mithilfe der eXergiemaschine lässt sich mehr Energie mit dem gleichen Volumenstrom transportieren, daher dürfen Leitungen bei Neuanlagen oft kleiner ausfallen.

Einsatzgebiete

Die von der eXergiemaschine umgesetzte Temperaturspreizung ist bei einer Reihe von Anwendungen von Vorteil:

Warmwasseranlagen profitieren davon, dass bei der Zirkulationsbetrieb in verbrauchsarmen Zeiten nicht zu ungünstigen Temperaturniveaus im Speicher führt.
Abwärme von zum Beispiel gewerblichen Kälteanlagen lässt sich auf ein gut nutzbares Temperaturniveau heben.
Das von Heizungs-Wärmepumpen gelieferte Temperaturniveau kann «geboostert» werden, sodass auch eine Warmwasserbereitung mit der Energie möglich ist.
Nah- oder Fernwärmenetze lassen sich mit einer niedrigen Rücklauftemperatur bedienen, sodass die Bedingungen der Netzbetreiber leicht eingehalten werden können.
Bei Solarthermieanlagen lässt sich die Energieausbeute steigern, was vor allem in den Übergangsmonaten oder bei teilweiser Ost- bzw. West-Ausrichtung der Module vorteilhaft ist.
Bei Hybridmodulen, die Solarwärme und PV-Strom liefern, werden zeitgleich die PV-Module gekühlt, was deren elektrischen Wirkungsgrad anhebt.
Wärmequellen wie Brennwertkessel oder BHKW erhalten einen kühleren Rücklauf und arbeiten effektiver. Zudem müssen die Wärmeerzeuger weniger oft anspringen, was den Verschleiss senkt.

Weniger Einsatz Fossile Energieträger

Weil durch die Temperaturanhebung auch Quellen mit geringem Temperaturniveau für Heiz- und Warmwasserzwecke genutzt werden können, lassen sich teure, fossile Energieträger ersetzen.

Funktionsweise

Um eine optimierte Temperaturschichtung im Pufferspeicher herzustellen, arbeitet im Inneren der eXergiemaschine eine einstufige Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die für eine äusserst große Temperaturspreizung von etwa 50 K im Pufferspeicher ausgelegt ist und im Gegensatz zu klassischen (Luft- und Erd-)Heizungswärmepumpen auch bei Quelltemperaturen von 55 °C und mehr arbeitet. Während des Betriebs entnimmt die eXergiemaschine über zwei Kreisläufe Wasser aus der Mitte des Speichersystems. Ein Kreislauf leitet das Wasser zum Kondensator der Wärmepumpe, wo es erhitzt wird, bevor es in den oberen Teil des Wärmespeichers gelangt. Der andere Kreislauf führt über den Verdampfer und leitet das dort heruntergekühlte Wasser anschließend in den unteren Speicherbereich.

Schema eXergiemaschine