Das Projekt "AquaPowerNet (APN): Entwicklung der APN-Erdwärmeheizung zur Gewinnung thermischer Energie aus dem Wasserversorgungsnetz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geo Exploration Technologies GmbH durchgeführt. AquaPowerNet (APN) ist ein neuartiges geothermisches Gewinnungsverfahren und -system, wodurch Erdwärme aus dem Wasserversorgungsnetz erschlossen wird, um Raumwärme und Warmwasser in den anliegenden Gebäuden zu erzeugen. Eine wesentliche Komponente des APN-Systems ist die innovative auf dem Wärmerohrprinzip beruhende APN-Erdwärme-Heizungsanlage. Entsprechend ist das Ziel des Vorhabens die Entwicklung und Realisierung eines Demonstrators, der für den Einsatz im Trinkwasserbereich geeignet ist. Das APN-System hat das Potential, die erneuerbare und CO2-emissionsarme Energiequelle Erdwärme auch für die urbanen Gebiete verfügbar zu machen.
Das Projekt "Teilprojekt: Auslegung und Simulation eines Systems zum Thermomanagement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Paderborn, Lehrstuhl für Thermodynamik und Energietechnik MB, ThEt durchgeführt. itsowl-Heatpipe ist ein Innovationsprojekt im Rahmen des Spitzenclusters it s OWL. Ziel des Vorhabens ist ein passiv arbeitendes Thermomanagementsystem für ein Elektrofahrzeug, das sich situationsgerecht auf sich verändernde Wärmeüberschüsse und -bedarfe einstellt, Wärmeströme entsprechend lenkt und verteilt und Verlustwärme effizient nutzt. Dieses Ziel soll zum einen mit Hilfe von sog. Loop Heat Pipes (LHP), die einen antriebslosen und selbstregulierenden Wärmetransport erlauben und zum anderen mit Hilfe passiv arbeitender Stell- und Steuerglieder erreicht werden. Resultat des Vorhabens wird ein Demonstratorfahrzeug sein, mit dem die Effizienzsteigerung nachgewiesen werden kann, die mit einem solchen TM-System durch Wegfall von Kühlmittelpumpen und Nutzung von Verlustwärme erzielt werden kann. Ziel ist eine in einem Standardfahrzyklus gemessene Effizienzsteigerung von 2-4 %. Teilziel der Universität Paderborn ist die Auslegung bzw. Dimensionierung der Loop Heat Pipe Komponenten sowie die Entwicklung eines Simulationstools inklusive Methodenkatalog mit systematisierten Methoden, Verfahren, Modellen und Optimierungskonzepten für ein LHP basierendes Wärmemanagement, welches auch auf andere Anwendungsgebiete übertragbar ist. Auf Basis des Lastenhefts werden zunächst LHP Konzepte für die einzelnen zu temperierenden Komponenten und anschließend Ansätze zu deren Verschaltung in einem Netzwerk erarbeitet. In einem nächsten Schritt erfolgt die thermodynamische Auslegung bzw. Dimensionierung der einzelnen LHP Komponente. Darauf basierend wird zunächst eine Modellierungsgrundlage erstellt, um anschließend ein Simulationstool inklusive Methodenkatalog zu entwickeln. Abschließend erfolgt die Validierung anhand der thermodynamischen Analyse der LHP-und Systemtests.
Das Projekt "Teilprojekt: Fertigung und Integration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Benteler Automobiltechnik GmbH durchgeführt. itsowl-Heatpipe ist ein Innovationsprojekt im Rahmen des Spitzenclusters it s OWL. Gesamtziel ist ein passiv arbeitendes Thermomanagementsystem für ein Elektro-Fahrzeug, das sich situationsgerecht auf sich verändernde Wärmeüberschüsse und -bedarfe einstellt; Wärmeströme entsprechend lenkt und verteilt und Verlustwärme effizient nutzt. Dieses Ziel soll mit Hilfe von sog. Loop Heat Pipes (LHP), die einen antriebslosen und selbstregulierenden Wärmetransport erlauben erreicht werden. Ziel ist eine in einem Standardfahrzyklus gemessene Effizienzsteigerung von 2-4 %. Teilziele der Firma Benteler sind hierbei die Fertigung, der Test und die abschließende Integration des Thermomanagementsystems in ein Demonstratorfahrzeug. Mit Hilfe eines Versuchsfahrzeugs wird ein erstes Lastenheft für das zu entwickelnde Thermomanagementsystem formuliert. Ausgehend von diesem Lastenheft werden zunächst LHP Konzepte für die einzelnen zu temperierenden Komponenten und anschließend Ansätze zu deren Verschaltung in einem Netzwerk erarbeitet. Die ausgewählten Konzepte werden durch eine thermodynamische Auslegung konkretisiert. Parallel dazu erfolgt die Modellbildung für die spätere Simulation des TM-Systems und dessen Teilsysteme. Mit Hilfe der Simulationsmodelle werden kostengünstige Parameterstudien durchgeführt. Auf Basis der ermittelten Randbedingungen werden die erarbeiteten Konzepte auskonstruiert und in Form von Demonstratoren für die spätere Fahrzeugintegration gefertigt. Die gefertigten Komponenten bzw. Systeme werden im Labormaßstab getestet. Die Versuchsergebnisse werden zur Validierung des Simulationsmodells und zur thermodynamischen Analyse der Vorgänge innerhalb der LHP Systeme genutzt. Im letzten Projektteil werden die geprüften Konzepte in das ausgewählte Elektro Fahrzeug integriert und getestet, um die erreichte Effizienzsteigerung zu dokumentieren.
Das Projekt "Duennmembranrohr-Sonnenabsorber mit Fresnellinse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Prime Contractor: Thermal Engineering PLC; Royston.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verbindungstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KBB Kollektorbau GmbH durchgeführt. Durch die Nutzung von Wärmerohren in Sonnenkollektoren, die eine hohe Leistungsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig die Stagnationstemperatur signifikant begrenzen, können große Kostenreduktionspotentiale bei Installation und Betrieb der Systeme erschlossen werden. Die Systeme werden einfacher, wartungsärmer und sicherer, Installations- und Wartungskosten werden stark gesenkt. Projektziel ist neuartige und kostengünstige Wärmerohre und Sammler zur Integration in Flachkollektoren mit hohen Wirkungsgraden und einer Begrenzung der Stagnationstemperatur auf 125°C zu entwickeln. Dazu wird die Temperaturbegrenzung optimiert sowie die Substitution von Kupfer im Kollektor durch Wärmerohre aus Aluminium- bzw. Stahl untersucht. Entsprechende Kollektor-Prototypen werden gebaut und bewertet. Für neue wartungsarme Thermosiphonsysteme werden ebenfalls Prototypen auf Wärmerohrbasis entwickelt. Das Projekt teilt sich in vier Aufgabenkomplexe: 1. Stagnationstemperaturbegrenzung: Entwicklung optimierter Wärmerohrlösungen sowie Darstellung der Einsparpotentiale bei Herstellung und Betrieb des Solarkreises aufgrund geringerer Temperaturbelastungen. 2. Materialsubstitution und Fertigungstechnologien: Untersuchung der Kupfersubstitution durch Einsatz von Wärmerohren aus Aluminium- bzw. Stahl unter Beachtung von Gebrauchstauglichkeit und Fertigbarkeit, sowie Optimierung des Befüll- und Verschlussverfahrens für die industrielle Fertigung. Unter den Randbedingungen der Schwerpunkte 1 und 2 werden Kollektoren für gepumpte Systeme und Thermosiphonanlagen erarbeitet: 3. Optimierungen für gepumpten Systemen: Entwicklung neuer Wärmerohre und Sammler zur Integration in Vakuumröhren- und Flachkollektoren mit hohen Wirkungsgraden und Stagnationstemperaturbegrenzung sowie Bau und Bewertung entsprechender Kollektor-Prototypen. 4. Integration in Thermosiphonsysteme: Praktische Umsetzung und Analyse von Thermosiphonsystemen mit Wärmerohrlösungen als Prototypen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeptentwicklung, Prüfung und experimentelle Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Durch die Nutzung von Wärmerohren in Sonnenkollektoren, die eine hohe Leistungsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig die Stagnationstemperatur signifikant begrenzen, können große Kostenreduktionspotentiale bei Installation und Betrieb der Systeme erschlossen werden. Die Systeme werden einfacher, wartungsärmer und sicherer, Installations- und Wartungskosten werden stark gesenkt. Projektziel ist neuartige und kostengünstige Wärmerohre und Sammler zur Integration in Vakuumröhren- und Flachkollektoren mit hohen Wirkungsgraden und einer Begrenzung der Stagnationstemperatur auf 125°C zu entwickeln. Dazu wird die Temperaturbegrenzung optimiert sowie die Substitution von Kupfer im Kollektor durch Wärmerohre aus Aluminium- bzw. Stahl untersucht. Entsprechende Kollektor-Prototypen werden gebaut und bewertet. Für neue wartungsarme Thermosiphonsysteme werden ebenfalls Prototypen auf Wärmerohrbasis entwickelt. Das Projekt teilt sich in vier Aufgabenkomplexe: 1. Stagnationstemperaturbegrenzung: Entwicklung optimierter Wärmerohrlösungen sowie Darstellung der Einsparpotentiale bei Herstellung und Betrieb des Solarkreises aufgrund geringerer Temperaturbelastungen. 2. Materialsubstitution und Fertigungstechnologien: Untersuchung der Kupfersubstitution durch Einsatz von Wärmerohren aus Aluminium- bzw. Stahl unter Beachtung von Gebrauchstauglichkeit und Fertigbarkeit, sowie Optimierung des Befüll- und Verschlussverfahrens für die industrielle Fertigung. Unter den Randbedingungen der Schwerpunkte 1 und 2 werden Kollektoren für gepumpte Systeme und Thermosiphonanlagen erarbeitet: 3. Optimierungen für gepumpte Systeme: Entwicklung neuer Wärmerohre und Sammler zur Integration in Vakuumröhren- und Flachkollektoren mit hohen Wirkungsgraden und Stagnationstemperaturbegrenzung sowie Bau und Bewertung entsprechender Kollektor-Prototypen. 4. Integration in Thermosiphonsysteme: Praktische Umsetzung und Analyse von Thermosiphonsystemen mit Wärmerohrlösungen als Prototypen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Kollektorintegration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NARVA Lichtquellen GmbH & Co. KG durchgeführt. Leistungsfähige Wärmerohrlösungen in Sonnenkollektoren, die die Stagnationstemperatur signifikant begrenzen, mindern die Belastungen im Solarkreis und ermöglichen die Substitution teurer Materialien. Die Systeme werden einfacher, wartungsärmer und sicherer, womit eine starke Kostensenkung erreicht werden kann. Im Rahmen des Vorhabens werden neuartige Wärmerohrlösungen für die Integration in solarthermische Kollektoren ausgearbeitet, die als Basis für den Transfer in die industrielle Produktion dienen. Durch gezielte Materialwahl, optimierte Fertigungsverfahren und Konstruktionen werden kostengünstige Wärmerohrlösungen für Flach- wie für Vakuumröhrenkollektoren entwickelt, die sowohl in gepumpte Systeme als auch in Thermosiphonanlagen integriert werden.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung keramischer Wärmerohr-Wärmeübertrager für Hochtemperaturprozesse - CerHeatPipe - ECEMP-Phase 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für thermische Energiemaschinen und -anlagen durchgeführt. Ziele sind die Entwicklung keramischer Wärmeübertragersysteme auf Basis keramischer Wärmerohre, einschließlich der Weiterentwicklung der Anbindungstechnik der Wärmerohre. Dieser Ansatz soll zur Nutzung von Hochtemperatur-Wärmeströmen im beantragten Projekt bis hin zu ersten industriellen Applikationen als Wärmeübertrager geführt werden. Zusätzlich soll aufbauend auf Erfahrungen aus den Vorarbeiten der Projektpartner die Fertigungstechnologie für vollkeramische Einschichtwärmerohre weiterentwickelt werden. Die berichtende Forschungsstelle ist wie folgt am Projekt beteiligt: - Performancetests von Einzelwärmerohren und Wärmeübertragermodulen im Hochtemperaturprüfstand - Materialtests mit gefügten und ungefügten Keramikproben im Hochtemperaturprüfstand unter Abgasatmosphäre einer Erdgasverbrennung - Materialtests mit gefügten und ungefügten Keramikproben im Miniprobenprüfstand.
Das Projekt "Wärmerohre in Sonnenkollektoren - Wärmetechnische Grundlagen und Bewertung sowie neue Ansätze für die Integration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wurden die Grundlagen für die Analyse und Bewertung sowie Optimierungspotenziale für die Anwendung von Wärmerohren in Sonnenkollektoren erarbeitet. Marktübliche Wärmerohre sowie Wärmeübertrager (Sammler) wurden in eigens entwickelten Prüfständen in Bezug auf ihre Wärmetransportfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit vermessen und mit Simulationsrechnungen verglichen. Darauf folgte die Ableitung von Optimierungsansätzen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und Stagnationssicherheit von Sonnenkollektoren mit Wärmerohen. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurde die Verwendung von Wärmerohren in Flachkollektoren untersucht und bewertet sowie ein standardisierbares Prüfverfahren für Wärmerohre entwickelt.
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