Verbundvorhaben: WarmHome – Hocheffiziente, modulare, skalierbare, geräuscharme, kompakte Wärmepumpe im Einsatz in Neu- und Bestandsgebäude mit Integrierbarkeit in bivalente Wärmesysteme. Teilvorhaben: Entwicklung eines effizienten Abtauverfahrens durch Integration eines PCM-Speichers in den Kältemittelkreislauf
Zeitraum
2023-12-01 – 2026-11-30
Bewilligte Summe
213.988,53 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4065C
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Wärmepumpen, Kältemittel [EA3202]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Im Rahmen des Projekts mit den Partnern Rheinmetall Invent, Rheinmetall Electronics, Ziehl-Abegg SE, Tyroller GmbH, Axiotherm GmbH, Fraunhofer ICT, KIT und KWB GmbH wird eine hocheffiziente, modulare, skalierbare, geräuscharme und kompakte Luft-Wasser-Wärmepumpe in Voll-Aluminium mit PCM Wärmespeicher für industrielle Fertigungsprozesse im Einsatz in Neu- und Bestandsgebäude mit Integrierbarkeit in bivalente Wärmesysteme entwickelt und demonstriert. Folgende Schlüsselinnovationen sollen erreicht werden: • Die Architektur der Wärmepumpe wird durch eine Enthitzerschaltung und einen internen Wärmeübertrager erweitert, der die Heizleistung, COP und Verdichter-Austrittstemperatur der Wärmepumpe steigert. Der Kondensator wird zweigeteilt aufgebaut, um in einem Enthitzerkreislauf für hohe Heizungsvorlauftemperaturen zu sorgen. • Ein effizientes Abtauverfahren wird durch die Entwicklung und Integration eines PCM-Speichers in den Kältemittelkreislauf ermöglicht. • Der Enthitzer und der Kondensator werden aus Microstrukturen aufgebaut. Durch die miniaturisierten Strömungsgänge werden besonders hohe Wärmeübertragungsleistungen bei kleinem internem Volumen und Druckverlust realisiert. • Das Wärmepumpen-Aggregat wird aus einem hochkompakten Block aufgebaut und enthält Umschaltfunktionen, Sensoren, Sammler, internen Wärmeübertrager, Enthitzer, Kondensator und den PCM-Speicher. Kurze Strömungswege und das kleine interne Volumen des Ventilblocks senken die Kältemittelfüllmenge und Leckageanfälligkeit signifikant. • Ein besonders leiser Ventilator wird speziell für die Einbau- und Betriebsbedingungen typischer Jahres und Tageslastprofile und Enteisungszyklen entwickelt. • Die Wärmepumpe wird hardware- und softwareseitig in ein Energiemanagement-System integriert und in einem prognosegeführten Betrieb aller Wärmeerzeuger und Speicher im Energiesystem im Feldtest demonstriert. Die Arbeitspakete beinhalten Entwicklung der Komponenten, Integration, Demonstratorbau und Demonstratio