Verbundvorhaben: PIEZOdevICE – Energieeffiziente Wärmepumpen durch die Kombination aktiver und passiver Anti-Eis Strategien; Teilvorhaben: Steuerung der piezoelektrischen Wandler zur Aktorik und Sensorik zur Eisdetektion und Entfernung
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-12-31
Bewilligte Summe
161.641,99 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4066E
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Wärmepumpen, Kältemittel [EA3202]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Die Energiewende ist das gesellschaftliche Projekt der Bundesrepublik Deutschland in den kommenden Jahren. Politisch beschlossen ist hierbei, dass fossile Energieträger nicht länger zur Beheizung und Klimatisierung von Gebäuden verwendet werdenden sollen. Technologisch rückt daher die Wärmepumpentechnologie vermehrt in den Fokus. Grundsätzlich bestehen bei der Wärmepumpentechnologie verschiedenen Möglichkeiten der Wärmegewinnung. Domminierend aus kostentechnischer Sicht ist die Luft/Wasser-Wärmepumpe, die Außenluft als Wärmequelle verwendet. Nachteilig ist hierbei, dass es aufgrund der relativen Feuchte der Außenluft bei niedrigen Außentemperaturen zu Vereisungen am Wärmeübertrager kommt. Eisschichten verringern die Effizienz des Systems und führen zu einem höheren Bedarf an Elektroenergie. Ziel des Forschungsprojektes ist es daher, Möglichkeiten zur Verringerung der Vereisung zu entwickeln, die nach Projektende schnell in Produkte überführt werden können. Inhaltlich sollen hierbei zwei Wege beschritten werden. Der erste Weg umfasst die Oberflächengestaltung der Wärmeübertrager um die Eisbildung zu verzögern und das Abtauen zu beschleunigen. Im zweiten Schritt wird ein aktives System auf Basis der Piezoelektronik entwickelt, welches durch Plattenwellenanregung das Eis am Wärmeübertrager aktiv beseitigen soll. Dieses aktive System soll gleichzeitig zur Detektion der aufwachsenden Eisschichten genutzt werden. Nach Vorarbeiten im Labor und der Analyse am Wärmeübertrager steht die Integration ins Gesamtsystem Wärmepumpe im Fokus. Ziel aller Analysen ist es, die energetischen Mehraufwendungen zur Abtauung des Wärmeübertragers stark zu minimieren und somit den COP-Wert zu steigern.