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Verschaltung der beiden Zeoltih-Module zu einem Kreisprozess.
© Vaillant GmbH, Herr Marx, Remscheid
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Das Wechselspiel der Module

Das Zeolith-Heizgerät besitzt zwei Zeolith-Module, die parallel verschaltet sind. Der Grund liegt darin, dass man aus einem periodischen Prozess eines Moduls durch Verschaltung einen Quasi- Kreisprozess schafft. Im Betrieb ist jeweils ein Modul in der Desorptions-/ Kondensationsphase und das andere in der Verdampfungs-/ Adsorptionsphase.

Das Zusammenwirken der beiden Zeolith Module und die Einbindung in den Heizkreislauf zeigt Abb. 3 in vereinfachter Form. Im linken Modul wird zunächst Wasserdampf aus dem Zeolith ausgetrieben. Die dafür bereitgestellte Vorlauftemperatur des gasbefeuerten Wärmetauschers liegt bei ca. 140°C („Zeolith-Kreislauf“= gelb). Durch Energieabgabe an das Heizsystem (blau) sinkt die Temperatur des Wärmeträgers auf ca. 40°C. Diese Absenkung ist notwendig, um im weiteren Kreislauf Wärme aus dem parallel ablaufenden Adsorptionsprozess im zweiten Modul aufnehmen zu können. Die Adsorptionswärme hebt die Temperatur des Wärmeträgers auf ca. 90°C. Diese Wärme steht dem Heizsystem über den Zeolithkreislauf zusätzlich zur Verfügung. Die Funktion der beiden Zeolith Module wird nach ca. 20 Minuten gewechselt. Wenn im linken Modul das Wasser aus dem Zeolith entwichen ist, kommt der Desorptionsprozess zum Erliegen. Gleichzeitig wird im rechten Modul der Adsorptionsprozess abgeschlossen. Jetzt wird der Prozess hydraulisch umgeschaltet – der Prozess mit umgekehrten Rollen der Module kann weiter laufen.

Zeolithe – poröse Keramikwerkstoffe

Zeolithe nennt man eine Gruppe von Metall-Alumosilikaten. Neben ca. vierzig natürlichen sind eine Fülle von synthetischen Zeolithen bekannt. Ihre besondere Eigenschaft ist ihre Fähigkeit große Mengen Wasser zu adsorbieren. Durch Modifikation der Kristallstruktur können die Adsorptionseigenschaften der Zeolithe eingestellt und an die technischen Erfordernisse angepasst werden. Zeolithe werden seit Jahren in der chemischen Technik für die Gastrennung und Gasreinigung eingesetzt. Als umweltschonender Ersatz für die umstrittenen Polyphosphate als Wasserenthärter in Waschmitteln werden sie seit den achtziger Jahren verwendet.

Zeolithe können aber auch als Energiespeicher genutzt werden. So wird ein Zeolith- Sorptionsspeicher schon seit einigen Jahren erfolgreich als Puffer zwischen einem Fernwärmenetz und dem Heizsystem einer Münchner Schule eingesetzt. Bei Temperaturen jenseits der 100°C verlieren Zeolithe das an ihrer großen inneren Oberfläche gebundene Wasser (Desorption). Durch Wärmezufuhr und die dadurch bewirkte Trocknung des Zeoliths wird der Speicher energetisch geladen. Bei der Umkehrung des Prozesses, also der Anlagerung (Adsorption) von Wasser an die poröse Struktur, wird Energie in Form von Wärme frei. Ein grundlegender Vorteil des Stoffsystems Zeolith/ Wasser ist seine ökologische Unbedenklichkeit. Zeolithe sind ungiftig und nicht brennbar – in der Heizungstechnik von entscheidendem Vorteil. Innerhalb der Temperaturbereiche, die in der Adsorptionstechnik üblich sind, findet keine Zersetzung statt.

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