Anwendungen im Haushalt
► Kleinkälte und Wärmepumpen in Kompaktgeräten
In der öffentlichen Diskussion um die globale Erwärmung sind Themen der Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Energieeinsparung von Brisanz. Dies betrifft alle Sektoren der Wirtschaft, so auch den Haushaltssektor. Besonders verbrauchernah, liegen hier das Einsparpotential und die Herausforderungen des Marktes gleich hoch. Es gilt, neue, attraktive Systeme für Kompaktgeräte zu entwickeln um die Potentiale bereits bekannter Technologien der breiten Masse zugänglich zu machen.
Deswegen beschäftigt sich die Bitzer Professur mit der Entwicklung von Wärmepumpensystemen zur Wärmebereitstellung in Haushaltsgeräten, untersucht den Einsatz natürlicher Kältemittel und testet Komponenten auf ihre Effizienz.
• Thema: Wärmebereitstellung in Kompaktgeräten mittels des Kaltdampfprozesses
Die Bereitstellung von Wärme mittels einer Wärmepumpe ist eine bekannte Technologie. Der Anteil der regenerativen Energien am Strommix steigt, jedoch entfällt über die Hälfte des Energieverbrauchs auf die Bereitstellung von Wärme, die hauptsächlich durch Verbrennung von Energieträgern erzeugt wird.
Im Bereich der Wärmepumpenanwendung für Haushalt-, Gewerbe- und Industrie zur Prozesswasserbereitung und Trocknung besteht noch ein enormes Entwicklungspotential.
Deswegen beschäftigt sich die Professur mit der Untersuchung und Entwicklung solcher Systeme. Das beinhaltet unter anderem die Auslegung der Wärmeübertrager, die Kältemittelauswahl, die Kompressordimensionierung und nicht zuletzt die Steuerung des Systems.
Aktuelle Aufgabenstellungen
Im Bereich der Anwendung von Wärmepumpentechnologien für Haushalt-, Gewerbe- und Industrie werden an der Professur verschiedene Möglichkeiten untersucht. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens werden Wärmeübertrager verschiedener Designformen auf Ihre Tauglichkeit untersucht, sowohl flüssige als auch gasförmige Medien als Sekundärfluid zu führen. Hierbei sollen die Geometrien, Leistungen sowie Aufheiz-/ Abkühlgeschwindigkeiten untersucht werden.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Cop
Euer Ansprechpartner für den Themenbereich
© Thomas Tannert
wiss. Mitarbeiter
NameFrau Dipl.-Ing. Melanie Cop
- Kältetechnik -
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).
• Thema: Leistungsprüfstand für Kleinkältemittelverdichter
Hauptbestandteil von Kälteanlagen ist der Kältemittelverdichter. Elektrisch angetrieben, stellt er einen maßgeblichen Einfluss auf den Gesamtverbrauch des Systems dar. Daher rückt die Effizienz dieser Komponente in den Fokus der Kunden. Zur einheitlichen Beurteilung der Leistungsaufnahme bzw. Effizienz verschiedenster Bauarten beschreibt die DIN EN 13771-1 die Prüfung von Kältemittelverdichtern.
An der Professur existiert ein solcher Prüfstand für Kälteleistungen von bis zu 2kW. Hier werden Verdichter für Haushaltsgeräte, wie zum Beispiel Kühl-Gefrier-Kombinationen oder Wäschetrockner vermessen. Hierfür sind systematische Messreihen bei standardisierten Prüfbedingungen durchzuführen.
Aktuelle Aufgabenstellungen
Ein Trend der Entwicklung von Verdichter für Haushaltsanwendungen geht hin zu Linearkonzepten. Im Gegensatz zu den sonst verwendeten Tauchkolbenverdichtern sind diese geräuschärmer und können teilweise ölfrei betrieben werden. Ein elektrischer Linearmotor und mechanische Federn bewirken die rein axiale, oszillierende Bewegung des Kolbens. Darüber hinaus erfolgt die Leistungsanpassung über die Regulierung des Kolbenhubs., Derzeit existieren wenige publizierte Daten zur Leistung dieser Verdichter, obwohl sie schon in Serie verbaut werden. Im Rahmen einer studentischen Arbeit soll ein Exemplar normgerecht bei verschiedenen Betriebsbedingungen vermessen werden. Die Aufgabe umfasst die Recherche zum elektrischen Antrieb des Verdichters, die Vorbereitungen sowie die Durchführung und Auswertung der Leistungstest auf dem bereits vorhandenen Leistungsprüfstand der Professur.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Cop
Euer Ansprechpartner für den Themenbereich
© Thomas Tannert
wiss. Mitarbeiter
NameFrau Dipl.-Ing. Melanie Cop
- Kältetechnik -
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).
• Thema: Untersuchungen an Haushaltskleingeräten
Die EU-Verordnung 517/2014 schränkt die derzeit verwendeten Kältemittel für Haushaltsgeräte ein, so dass neue Systeme und Arbeitsmedien als Ersatz untersucht werden müssen. Es hat sich gezeigt, dass der Einsatz einer Wärmepumpe unteranderen für Reinigungs- und Trocknungsprozess eine sehr gut geeignet ist. Die warme Seite (Kondensator) erwärmt die Luft nachdem sie zuvor an der kalten Oberfläche des Verdampfers entfeuchtet wurde.
An der Professur werden unterschiedliche niedrig GWP-Kältemittel und Kältemittelgemische für verschiede Anwendung untersucht und hinsichtlich der Effizienz verglichen.
Aktuelle Aufgabenstellungen
z.Z. Themen auf Anfrage
Euer Ansprechpartner für den Themenbereich
© Thomas Tannert
wiss. Mitarbeiter
NameFrau Dipl.-Ing. Katharina Stöckel (geb. Springer)
- Kältetechnik -
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).
© Thomas Tannert
wiss. Mitarbeiter
NameFrau Dipl.-Ing. Melanie Cop
- Kältetechnik -
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).
► Umweltsimulationskammern
In der Klimasimulation werden technische Bauteile zur Überprüfung von Qualität und Beständigkeit künstlich erzeugten Umgebungsbedingungen Klimaprüfkammern ausgesetzt. Für einen Temperaturbereich zwischen -70°C und 150°C werden üblicherweise Kaskadensysteme eingesetzt. Gemäß dem Stand der Technik ist das Hoch-GWP-Kältemittel R23 die einzig nicht-brennbare Option für die untere, kalte Kaskadenstufe.
Seit dem Inkrafttreten der EU F-Gas-Verordnung ist ein Preisanstieg der fluorierten Kältemittel zu beobachten, wobei dieser bei Stoffen mit hohem GWP stärker ausgeprägt ist. Das hat zur Konsequenz, dass auch weniger Tieftemperaturkältemittel für die Anwendung unterhalb von -50°C und einem hohen GWP in den Verkehr gebracht werden, obwohl diese laut Verordnung weiterhin eingesetzt werden dürften. Demnach besteht sowohl eine gesetzliche als auch eine wirtschaftliche Motivation nach technischen Innovationen zur Bereitstellung von derartig tiefen Temperaturen.
Aktuelle Aufgabenstellungen
Euer Ansprechpartner für den Themenbereich
© Thomas Tannert
wiss. Mitarbeiter
NameFrau Dipl.-Ing. Melanie Cop
- Kältetechnik -
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).