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Maximilian Rödder
Untersuchung von Systemkonzepten zur Integration von Haushaltsgeräten als Wärmequelle und Wärmesenke in ein multifunktionales Wärmepumpensystem
Durch die Zusammenlegung der Heizungs-/Lüftungstechnik mit Wärmepumpe und der Haushaltsgeräte mit Wärme- und/oder Kühlbedarf bietet sich ein innovativer Systemansatz an, um Synergieeffekte im Gesamtsystem auszunutzen. D.h. Stromeinsparungen für die einzelnen Geräte durch die effiziente Bereitstellung der Wärme zu erreichen, die Abwärme von Kühlgeräten dabei als Wärmequelle für das System zu nutzen und Kosteneinsparungen durch den Wegfall redundanter Komponenten zu erzielen. Die genannten Charakteristiken können in einem integrierten Gesamtsystem nutzungsseitig profitabel hinsichtlich der Strom- und Anschaffungskosten sein, wobei die Funktionalität der einzelnen Geräte erhalten bleibt.
In der vorliegenden Arbeit werden Entwicklungsschritte abgehandelt, um den dargelegten Ansatz experimentell zu untersuchen und das Potential eines aufeinander abgestimmten Gesamtsystems zu bestimmen. Dazu wird ein Funktionsmuster des Systems entwickelt und im Labor aufgebaut, an dem Testreihen der Einzelgeräte und der Geräte in unterschiedlichen Systemkombinationen sowie Reihenfolgen durchgeführt werden. Durch den Betrieb der Geräte in sinnvollen Betriebsreihenfolgen können Vorzüge und Nachteile ausgearbeitet werden, die sich durch den Systembetrieb für die einzelnen Geräte unter realen Betriebsbedingungen ergeben. Der Messaufbau erlaubt außerdem eine energetische Charakterisierung der Einzelgeräte und der durch den Systemaufbau anfallenden Wärmeverluste, womit auch eine Datengrundlage für theoretische Potentialbetrachtungen des Gesamtsystems gegeben ist. Auf Grundlage der Untersuchungen zu den Einzelgeräten und den Systemkombinationen erfolgt die Konzeptionierung eines funktionalen Technikkonzepts als Produktentwurf.
In der vorliegenden Arbeit werden Entwicklungsschritte abgehandelt, um den dargelegten Ansatz experimentell zu untersuchen und das Potential eines aufeinander abgestimmten Gesamtsystems zu bestimmen. Dazu wird ein Funktionsmuster des Systems entwickelt und im Labor aufgebaut, an dem Testreihen der Einzelgeräte und der Geräte in unterschiedlichen Systemkombinationen sowie Reihenfolgen durchgeführt werden. Durch den Betrieb der Geräte in sinnvollen Betriebsreihenfolgen können Vorzüge und Nachteile ausgearbeitet werden, die sich durch den Systembetrieb für die einzelnen Geräte unter realen Betriebsbedingungen ergeben. Der Messaufbau erlaubt außerdem eine energetische Charakterisierung der Einzelgeräte und der durch den Systemaufbau anfallenden Wärmeverluste, womit auch eine Datengrundlage für theoretische Potentialbetrachtungen des Gesamtsystems gegeben ist. Auf Grundlage der Untersuchungen zu den Einzelgeräten und den Systemkombinationen erfolgt die Konzeptionierung eines funktionalen Technikkonzepts als Produktentwurf.
Schlagwörter: Haushaltsgeräte; Heizungstechnik; Lüftungstechnik; Wärmepumpe; multifunktionales Systemkonzept
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