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.