Projekt „PIEZOdevICE“

Vorhaben: „Energieeffiziente Wärmepumpen durch die Kombination aktiver und passiver Anti-Eis Strategien“
 

Partner:

Kurzbeschreibung:

Die Energiewende ist eine der vordringlichsten Aufgaben unserer Zeit. Deutschland hat sich das Ziel gesetzt, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen. Die Vermeidung von Treibhausgas-Emissionen bei der Bereitstellung von Wärme spielt hierbei eine große Rolle. In Zukunft wird die Wärmepumpe ein dominierendes energetisches Versorgungssystem im Gebäudesektor darstellen.
Bei Luft-/Wasser-Wärmepumpen (L-/W-WP) können niedrige Außentemperaturen in Kombination mit einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit zu einer Vereisung des Verdampfers und damit zu einem stark erhöhten Druckverlust und einer Verringerung des Wärmetransportvermögens führen. Das Ziel des Forschungsvorhabens PIEZOdevICE ist die Entwicklung und Erprobung neuer Verfahren zur Vermeidung der Eisbildung am Verdampfer von L-/W-WP. Durch eine gezielte Kombination aus passiver Oberflächengestaltung mittels Beschichtungen und großflächiger Laserstrukturierung sowie einer aktiven piezoelektrischen Enteisung soll die Gesamteffizienz der Wärmepumpe signifikant gesteigert werden. Die zur Anregung der elastischen Wellen genutzten piezoelektrischen Wandler können gleichzeitig zur Detektion aufwachsender Eisschichten genutzt werden, sodass eine Abtauung durch Kreislaufumkehr ausschließlich bei tatsächlichem Bedarf geschaltet wird. Zudem sollen die Eisdetektion sowie der Enteisungsprozess in ein neues regelungstechnisches Konzept der Wärmepumpe eingebunden werden. Methodisch sollen transiente Modelle zur Berechnung des Eiswachstums erstellt und interessierten Kreisen als Open Source Lösung zur Verfügung gestellt werden. Abgerundet werden die Entwicklungsarbeiten mit dem Bau einer Demonstrations-Wärmepumpe zum Nachweis der Steigerung des COP-Wertes sowie des SCOP-Wertes.

Weitere Informationen für Journalisten:

Prof. Dr.-Ing. Joachim Seifert
Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung
Tel.: +49 351 463-34909
E-Mail: Joachim.Seifert@tu-dresden.de
Besucheradresse: Helmholtzstraße 14 / 01069 Dresden

Weitere Informationen zum Projekt: https://piezodevice.de