TeLC - Produktgruppe Regenerative Energien

1976
Dipl. Ing. A. Kutschelis & Sohn

Technische Lehrmittel Construktion

Hochstr. 8
D- 59425 Unna
Germany

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Wärmepumpen

Wärmepumpe 1000W mit Speicher

Durch den Einsatz von Wärmepumpen ist es möglich, mit Umweltenergie zu heizen. Diese Geräte sind wie Kälteanlagen aufgebaut und pumpen unter Aufwendung von elektrischer Energie vorhandene kostenlose Umweltenergie aus Brunnenwasser, Erdreich oder aus der Außenluft auf ein für Heizungszwecke brauchbares Temperaturniveau. Die Anlage verdeutlicht in praktischer Weise die Zusammenhänge des thermodynamischen Kreisprozesses. Die Abbildung zeigt die Einspeisung der gewonnenen Wärme in eine Luftheizung (Gebläse- und thermischer Prüfstand)

Systeme:

Luft/Wasser-Wärmepumpe 1000W
Kompressor mit 1000 W Leistung
Luftgekühlter Verdampfer
Koaxialkondensator gegen Wasser
Ladung eines 50 l Speichers
HD/ND-Kältemanometer
Leistungsziffer bis 4

Steuerung und Messdatenerfassung:

Die Anlage kann mit modernen Sensoren ausgestattet werden, deren Werte digital ausgelesen, seriell an einen Steuerungs- und Erfassungs-PC übertragen und dort vom mitgeliefertem Windows-Programm dargestellt werden:

3 x Temperaturen: Vor und hinter dem Kondensator und einmal im Speicher
Kältemittel-Temperatur und -Druck
Durchflussmengenmessung Wasser
Elektrische Leistung

Details:

Dimensionen:	1.1m x 0.8m x1.6m
Gewicht:	50 kg
Versorgung:	240 VAC

Wärmepumpe 250 W

Systeme:

Kompressor mit 250 W Leistung
Luftgekühlter Verdampfer
Koaxialkondensator gegen Wasser
Durchflussregulierung des Nutzwassers
Leistungsziffer bis 4

Steuerung und Messdatenerfassung:

Durchflussmessung
4 x Temperatu
HD/ND-Kältemanometer
Energiemesser

Erweiterung:

Gerät verfahrbar und an Solaranlage (Speicher) anschließbar

Details:

Dimensionen:	1.1m x 0.8m x1.6m
Gewicht:	50 kg
Versorgung:	240 VAC

log p/h Diagramm einer Wärmepumpe:

Das log p/h-Diagramm verdeutlicht den thermodynamischen Kreisprozess der Wärme-pumpe. Aus dem Diagramm ist zwischen h1ü und h2ü die spezifische Verdichterleistung p abzulesen, zwischen h2u und h3u die spezifische Kondensationswärme qc und zwischen h4u und h1u die spezifische Verdampfungswärme qo.
qc ist hier die Nutzwärme mit dem Niveau tc.
qo ist die für Kühlzwecke interessante Kälteleistung.

Wie im Diagramm zu sehen ist die Leistungsziffer E=Qc/P abhängig von tc und to und von der Qualität der Anlagenteile. Die Abhängigkeit von tc und to kann mit dieser Modellanlage gezeigt werden.

Stichworte: SWärmepumpe, Energiegewinnung, Wasser, Luft, Speichertechnik, Kondensator

©TeLC Unna 2004

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Sonnenkollektoren

Für reale Sonnennutzung 0,5 m² Fläche

Die Anlage besteht aus dem Kollektor k von 0,5 (0,25) m² Fläche, der von unten nach oben durchströmt wird. Das aufgewärmte Wasser strömt in den Speicher S ,der ca. 2 Liter Inhalt hat. Die Pumpe saugt unten aus dem Speicher und drückt das Wasser über Schwebekörper Durchflussmesser V in den Kollektor.
An den Stellen T1, T2, T3 sind Temperaturfühler PT 100 eingesetzt, die auf eine große LCD-Anzeige wirken. Der Wasserdurchfluss wird am Ventil V1 reguliert. Am Wasserhahn V2 kann Wasser entnommen werden, während an V3 das Wassernetz zuspeist. Mit dem Aufheizversuch werden die wesentlichen Einflussgrößen gezeigt.

Systeme:

Speicher 2l
Einspeisung und Entnahme
Durchflussregulierung
Durchflussmessung
3 Temperaturmessstellen
Messdaten- und Status-Anzeige über Grafikdisplay
Gerät fahrbar
Eindrucksvolle Ergebnisse in guter Stunde
Leistung am 28.11.2001 =500 W/m²
Max. Temperatur am 28.11.2001 = 68°C

Für künstliche Bestrahlung 0,25 m² 1200 W

Steuerung und Messdatenerfassung:

Die Anlage verwendet handelsübliche Sensoren, deren Werte digital ausgelesen und in einem Langzeitdatenlogger mit Funkuhrmodul gespeichert werden. Die aktuellen Messwerte, Maximal- und Mittelwerte können über ein Touch-screen abgelesen werden. Der Datenlogger kann seriell ausgelesen und die gewonnen Daten können über das mitgelieferte Windows-Programm dargestellt werden:

3 x Temperaturen
Durchfluss
Sofortige Berechnung abgeleiteter Messgrößen z.B. Leistung

Erweiterung:

Gerät verfahrbar und an Wärmepumpe anschließbar.

Sonstiges:

Versorgung:

240 VAC

Stichworte: Wärmepumpe, Regenerative Energien, Wetterstation, Solaranlage, Sonnenkollektor, Solarkollektor, Wärmepumpe, Energiegewinnung, Wasser, Luft

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Windkraftanlage

Diese voll funktionsfähige Windkraftanlage beinhaltet eine Windquelle und ein vielseitig variierbares Windrad mit Leistungsmessung. Die Ganze Problematik der Energieumsetzung kann gezeigt werden.

Variierbare Parameter:

Durchmesser
Schaufelzahl
Schaufelgestalt (Steigung, Krümmung)
Belastung und damit Drehzahl des Rades regelbar

Eigenschaften:

Belastung und damit Drehzahl des Rades regelbar
Im Raum zu betreiben ; Wind bis 120 km/h regelba
Erarbeitung mit Euler und den Geschwindigkeitsdreiecken
Erläuterung der Festigkeits- und Sturmsicherheitsprobleme
Verwendbar für andere strömungstechnische Versuche zusammen mit der 3-Komponenten Kraftwaage und Modellen

Messsysteme:

Drehmoment
Drehzahl
Leistung

Stichworte: Energiegewinnung, Luft, Windkraft, Regenerative, Windrad, Generator

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