ECO-Simulation - Entwicklung energieeffizienter kältetechnischer Kreislaufsysteme durch neuartige Simulationsmethodik

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Die Entwicklung von Kühlgeräten ist weitestgehend durch experimentelle Untersuchungen bestimmt. Neu entwickelte bzw. optimierte Einzelkomponenten von Kühl- und Gefriergeräten
müssen derzeit in ein physisches Kältesystem eingesetzt bzw. verbaut werden, um dann über mehrere aufwendige Messverfahren in der Klimakammer bzw. auf Prüfständen auf ihre tatsächlichen/reellen Verbesserungen im System evaluiert zu werden. Dieser iterative Prozess ist zum einen sehr zeit- und kostenintensiv und erlaubt es nicht gezielt Energieverbesserungspotentiale zu erkennen und auszuschöpfen. Die Verwendung von
Simulationswerkzeugen, die erstmals eine gesamthafte dynamische Simulation der Kältekreislaufkomponenten sowie deren komplexes Zusammenspiel untereinander unter
Einbeziehung aller wesentlichen Rahmenbedingungen ermöglichen, würden den Herstellern von Kühlgeräten zwei wesentliche Vorteile bieten:
-Beschleunigung und Kostenreduktionen bei der Entwicklung von Kühl- und Gefriergeräten: Abhängig von der Komplexität eines Prototyps sind hier Einsparungen von ca. EUR 50.000,- bzw. vier Arbeitswochen je Entwicklungsprojekt möglich.
-Verbesserung der Energieeffizienz der Geräte: Die realitätsnahe Simulation erlaubt eine optimale Auslegung der Kältetechnik und Energieeinsparungen von zumindest 5-
10%.
Letztlich bieten diese Aspekte für Hersteller von Kühlgeräten wesentliche Vorteile im globalen Wettbewerb.
Ein kommerzielles Kreislaufberechnungsprogramm, das die transienten Effekte eines Kühlkreislaufs in der erforderlichen Qualität abbilden kann, existiert aktuell nicht.
Im Zuge des Vorhabens sind erhebliche technische Herausforderungen und Risiken gegeben, insbesondere bei der möglichst exakten Modellierung der dominierenden physikalischen Effekte im Kühlsystem, bei der Abbildung von 3D Effekten in der Entwicklung der Modellbibliothek, bei der Abbildung der Sensorik und der zeitabhängigen Berechnung des Kältekreislaufs.
Die beteiligten Einrichtungen weisen in ihrem jeweiligen Feld eine herausragende Expertise und Erfahrung auf und ergänzen sich komplementär ideal.
Sollten sich die Projektziele realisieren lassen, so bieten insbesondere die erzielbaren Energieeinsparungspotentiale sehr gute Voraussetzungen, um Kühl- und Gefriergeräte global
wettbewerbsfähig anbieten zu können.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/02/1831/01/20