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Projekt
Automatisierter Messstand für Gebäudetechnikkomponenten
Fachliche Zuordnung
Bauwesen und Architektur
Förderung
Förderung in 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530641094
Für die Wärmewende und Einbindung erneuerbarer Energien sind Systeme mit Komponenten (Wärmepumpen, Wärmetauscher, Absorber, Kollektoren etc.) erforderlich, die mit niedrigen Temperaturdifferenzen dem Low-Ex-Prinzip folgend hohe Effizienzen erzielen. Um diese Effizienzen zu erreichen, muss das Verhalten der Komponenten präzise bekannt sein. Die Vermessung unter Laborbedingungen stellt daher eine zentrale Voraussetzung für die Erforschung und Entwicklung solcher Systeme dar. Aufgabe des Messstands ist es, diese präzise Vermessung von Komponenten ermöglichen. Dies liefert Daten für eine präzise Modellierung und Simulation nicht nur des statischen sondern auch des dynamischen Verhaltens der Komponenten. Diese Modelle gehen dann wieder in die Erforschung von neuartigen Systemen durch Hardware-in-the-Loop-Simulation und -Validierung, ebenfalls unter Nutzung des Messstandes, ein. Wegen unzureichend stabiler Bedingungen und fehlender Kontrollmöglichkeiten ist eine Erschließung von Messdaten und eine Modellvalidierung dieser Qualität nicht durch die Testung im Rahmen von Prototypen und Demonstratoren außerhalb eines Labormessstandes möglich. Die Besonderheit des Messstandes besteht darin, dass drei Medienströme zur Verfügung stehen: 1. ein konditionierter Luftstrom mit hoher Leistungsbeaufschlagung zur Wärme- und Feuchteübertragung (bis zu 25 kW), 2. ein konditionierter Flüssigkeitsstrom ebenfalls mit hoher Leistungsbeaufschlagung (bis zu 25 kW) und 3. ein konditionierter Luftstrom zur begrenzten Leistungsbeaufschlagung zur Simulation eines Zweiinnen- oder Außenklimas (bis zu 5 kW). Die Messungen gelten drei Anwendungsfällen: 1. dem Wärme- und Feuchteaustausch in Gebäudetechnikkomponenten, 2. der Vermessung von Feuchtluft- und Luftkollektoren und 3. der Vermessung von Luftströmungen bei der Konditionierung von Innenräumen. Ein Schwerpunkt des Geräts wird in der Untersuchung neuartiger Systemkomponenten auf Basis offener Absorption und Luft-Luft-Systemen liegen, die Wärmepumpten integrieren. Dies schließt die Nutzung von solarer Strahlung als Wärmequelle mit latent Wärmetransport als Feuchte und anderen auf Nano-fluiden basierenden Verfahren als verlustärmeren Transportprinzipien ein. Außerdem wird das Gerät experimentelle Forschung zum Innenraumkomfort im Zusammenhang mit solchen neuartigen Systemen wie auch konventionellen Gebäudetechniksystemen ermöglichen. Schließlich bietet das Geräte Möglichkeiten zur notenwendigen Datengewinnung für datengestützte Prognosemodelle, die mittels maschinellem Lernen (ML) erzeugt werden und komplexe thermodynamische Prozesse für weitere Simulation und Planung auf agile Weise dem Paradigma des komponentenbasierte ML folgend abbilden können.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Automatisierter Messstand für Gebäudetechnikkomponenten
Gerätegruppe
9830 Heizungs- und Klimaanlagen, Lüftung, Klimakammern, fest installiert (außer 287, 848 und 994)
Antragstellende Institution
Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
