Titelaufnahme

Titel
Eignung von Kugelwassertanks für die Wärmespeicherung
Weitere Titel
The efficacy of sperical water tanks for thermal storage
VerfasserSchöffmann, Josef Matthias
GutachterJens, Klaus
Erschienen2012
Datum der AbgabeMärz 2012
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Energiespeicher / Glasfaserkunststofftank / Kugelwassertank / Kugelwassertankspeicher / Saisonaler Speicher / Thermisches Speichersystem
Schlagwörter (EN)energy storage / glass fiber reinforced plastic tank / spherical water tank / spherical water tank storage / seasonal storage / thermal storage system / thermal storage
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Kurzfassung

Die Eignung von Kugelwassertanks für die Wärmespeicherung.

Ein Forschungsprojekt im oberösterreichischen Eferding gibt den Anstoß für diese Arbeit.

Über Nutzung von solarer Wärmeenergie soll ein Gebäude über den Jahresverlauf mehr Energie erzeugen als im Gebäude gebraucht wird. Bei diesem Projekt werden für die Wärmeenergiespeicherung kostengünstig industriell gefertigte Wasserbehälter unterirdisch im Außenbereich eines Gebäudes, erprobt. Die Wasserbehälter bestehen aus runden Glasfaserkunststofftanks mit einer außenliegenden Wärmedämmung. Die Verwendung von runden Glasfaserkunststofftanks wirft die Frage auf, ob dieser Wasserbehältertyp für die Wärmeenergiespeicherung auch sinnvoll ist. Es soll beantwortet werden, ob diese Art von Wasserbehältern im Außenbereich von Gebäuden Vorteile gegenüber anderen Wasserspeicherarten hat. Über die Zusammenstellung von verschiedenen Anordnungsvarianten der wesentlichen Anlagenkomponenten, wie Heizkessel, thermische Solarkollektoren, Zylindertanks als Wärmespeicher im Erdreich oder in der konditionierten Gebäudehülle, Kugelwassertanks als Wärmespeicher im Erdreich, sowie über die variable Anzahl der Wasserbehälter werden die jeweiligen Bereitschaftsverluste ermittelt. Über den Wärmeenergiebedarf für Warmwasser und Beheizung eines Einfamilienhaus-Beispielgebäudes mit drei konditionierten Geschossen, wird das Verhältnis der Anorndungs- und Speichervarianten zueinander ermittelt. Für die Vergleichbarkeit der einzelnen Anlagenkomponenten, wird über Kostenermittlungen eine Basis für weitere Überlegungen geschaffen. Diese umfassen die Anlagenkomponenten sowie die baulichen Notwendigkeiten rund um die Wasserspeicherbehälter. Der ermittelte Investitionsbedarf sowie die Energiekosten der einzelnen Varianten werden in einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gegenübergestellt. Über zukünftig nicht vorhersehbare Preisentwicklungen der Anlagenkomponenten, Betriebskosten, Energiekosten und Baukosten wird die Kostenentwicklung als Bandbreite dargestellt. Zusätzlich wird eine ökologische Betrachtung der Varianten durchgeführt. Auf Grundlage der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und der ökologischen Betrachtung wird in der Abschlussbetrachtung die einzelnen Anorndungsvarianten beurteilt und ermittelt ob Glasfaserkugelwassertanks für die Anwendung als Wärmeenergiespeicher bei unterirdischer Anordnung auch sinnvoll sind.

Zusammenfassung (Englisch)

Abstract

The efficacy of spherical water tanks for thermal storage

This thesis describes a research project in Eferding, Upper Austria. The aim of this project is to plan a building which produces more energy over the course of a year than is consumed. This is to be achieved through the use of solar energy. In this context, industrially produced, underground water tanks are tested. These reservoirs consist of spherical fibreglass tanks with external thermal insulation. The paper aims to determine the efficacy of such spherical water tanks and their benefits - if any - over other types of reservoirs. Moreover, the study determines the relevant stand-by loss for different assemblies of the following components: boiler, solar panels, cylinder tanks as heat storage installed underground or in the conditioned cladding, spherical water tanks installed underground. A further variable involves the number of tanks. Based on the different assemblies, the paper identifies the energy requirement for hot water and heating in a three storey house and calculates the respective investment and energy costs to enable a subsequent comparison of the different assemblies. Future price developments for installations as well as operating, energy and building costs are hard to predict and are thus only reported as a broad range. In addition, the various assemblies are examined from an ecological perspective. Based on economic and ecological factors, the conclusion evaluates the different assemblies and determines whether spherical glassfibre tanks are a useful option when installed underground.