Heizungstechnik

Neue energiesparende Pumpenantriebe für Solaranlagen und Heizungstechnik

Bisher kommen in Pumpensystemen für Solaranlagen und Heizsysteme elektromechanische Energiewandler mit Asynchron-Motorsystem (AC-Motor) zum Einsatz. Diese haben einen schlechten Wirkungsgrad. Im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickeln die Projektpartner einen Motor mit Permanentmagneten (EC-Motor) mit unterschiedlichen Leistungen. Mit diesen ist vor allem im niedrigen Leistungsbereich von 10 – 1100 kW ein hoher Wirkungsgrad realisierbar. 

 

Zusammenfassung

Die mehr als 30 Millionen in Deutschland eingesetzten Heizungsumwälzpumpen schlagen mit etwa 3,5 % des bundesweiten elektrischen Energiebedarfs stark zu Buche. In bestehenden Heizungsanlagen arbeiten heute meist wartungsarme Spaltrohrpumpen mit AC-Motor. Dessen geringe Wirkungsgrade von 7 – 30 % (im Leistungsbereich bis 50 W) lassen sich aber nur begrenzt verbessern.

Speziell im Bereich der Solarthermie sind zahlreiche Neuinstallationen zu erwarten. Üblicherweise kommen dabei nur wenig modifizierte AC-Systeme aus der Heizungstechnik zum Einsatz, obwohl Solarpumpen unter anderen Randbedingungen (kleinere Volumenströme, größere Förderhöhen, diskontinuierliche Umwälzungen mit z.T. kurzen Laufzeiten, etc.) gefahren werden. Aus primärenergetischer Sicht verbrauchen sie dabei bis zu einem Viertel des solaren Ertrages. Solarpumpen-Prototypen mit EC-Motoren lassen eine deutliche Erhöhung der Wirkungsgrade bei gleicher Betriebszuverlässigkeit erwarten.

Deshalb ist die Aufgabenstellung der Projektpartner, den Antrieb von kleinen Heizungspumpen mit EC-Motoren mit einer Leistung von 10 – 50 W weiter zu optimieren und im Feldtest auf Tauglichkeit zu prüfen. Außerdem wurde die Entwicklung einer neuen Pumpengeneration auf Grundlage des innovativen und effizienten EC-Motoren-Systems für den Leistungsbereich von 10 – 1100 W geplant.

 

Ergebnisse:

  • Die entwickelten Prototypen weisen im niedrigen Leistungsbereich von 10 W eine Verdreifachung und im höheren Leistungsbereich bis 1.000 W eine Verdoppelung des Wirkungsgrades auf.
  • Eine Produktreihe speziell für Heizungsanlagen wurde bis zur Serienreife entwickelt.
  • Die neuen Pumpen sind im Vergleich zu ihren Vorgängern um etwa die Hälfte ihres Gewichts reduziert worden, was zu weiteren Energie- und Emissionseinsparungen im Produktvertrieb führt.
  • Die entwickelten Systeme wurden mit IT-Schnittstellen ausgestattet und bieten damit regelungstechnische Optimierungspotenziale, die weitere Energieeinsparungen ermöglichen.

Projektbeteiligte

Durchführende Institution

WILO SE - Abt. Technischer Service

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Neue energiesparende Pumpenantriebe für Solaranlagen und Heizungstechnik – Phase B

Projektnummer: 0329715B

Projektzeitraum: 1999 - 2001

Projektort: Deutschland (Nordrhein-Westfalen)

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)