Aktuelle Forschungsprojekte

Image Primäre Lärmreduktion an Ventilatoren
Image Prolatent
Image Kältemengenzähler
Image Solare Kühlung
Image Initiierung eines Lithiumkreislaufes – Recycling von Lithiumbromidlösungen aus Absorptionskälteanlagen (ReLiA)
Image Thermostatische Expansionsventile
Image Entwicklung eines schnellen Rechenverfahrens..
Image Nichtinvasive Strömungsmessung
Image Messung Isolierverpackung
Image Entwicklung von Handlungsempfehlungen für praxisgerechte Lüftungskonzepte und Entwicklung eines CO2-Berechnungstools
Image Lebensdauerprognose von Hermetikverdichtersystemen
Image Controlled Rate Freezing-Gerät für Multiwellplatten (CRF-Multi)
Image Schalldämpfer mit integrierten Abgaswärmeübertrager
Image Prüfverfahren zur dynamischen Alterung von Werkstoffen
Image Heat2Power
Image Vakuum-Flüssigeis-Technologie

Sie befinden sich hier:   /  Startseite


Elektrische Auskopplung aus einer Expansionsturbine

BMWi - INNO-KOM

12/2019-05/2022

H. Leupolt

+49-351-4081-619

Kostengünstige Umwandlung kleiner elektrischer Leistungen

Bedingt durch die F-Gasverordnung gibt es aktuell bei den Kälteanlagen in Europa einen Wechsel hin zu natürlichen Kältemitteln. CO2 bietet auf Grund seiner Stoffeigenschaften gute Voraussetzungen, um die bei der Expansion im Kältekreis anfallende Energie zu nutzen. Alternativ zum Ejektor können Expansionsmaschinen zur Nutzung dieser Energie eingesetzt werden. Im Rahmen des Vorlaufforschungsprojektes VF160025 „Reduzierung der Expansionsverluste von Kälteanlagen“ wurden die Potentiale einer solchen Expansionsmaschine untersucht. In diesem Projekt soll die elektrische Verfahrensauskopplung als Teil des Projektclusters zur Nutzung der Energie der Turbine mittels Generator als elektrischer Strom detailliert untersucht werden. Diese Lösung bietet die herausragenden Vorteile, dass die Kombination aus Turbine und Generator in halbhermetischer Bauweise mit technisch-dichter Elektroschnittstelle erfolgen kann und der restliche Kältekreis und dessen Prozessführung kaum bis gar nicht beeinflusst werden.

Projektziel

Die im Steuerungsverfahren anfallende Bremsleistung soll unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte effektiv zur Steigerung der Leistungszahl der Kälteanlage genutzt werden. Dabei sollen folgende Aspekte untersucht werden:

  • Ermitteln einer zuverlässigen und kostengünstigen Regelung des Generators
  • Vermessen der dynamischen Eigenschaften in Abhängigkeit der Drehzahl unter den gegebene Randbedingungen insbesondere CO2 Atmosphäre
  • Hermetisierung der Expansionsturbine mit technisch-dichter Elektroschnittstelle
  • Universelle Nutzung des ausgekoppelten Leistungsanteils

Lösungsansatz und Entwicklungsschritte

Innerhalb dieses Projektes wird ein elektrisches Auskopplungsverfahren entwickelt, das den Betrieb der Expansionsturbine für allgemeine Kälteanwendungen (Fokus Supermarktkälte) mit folgenden Vorzügen ermöglicht:

  • unabhängige Betriebsführung von Expander und Verdichter ohne mechanische Welle
  • variabler Drehzahlbereich vom Expander synchron zum Kühllastprofil
  • halbhermetische Bauweise für Expander und Verdichter
  • kältekreisunabhängige Nutzung der Leistungsauskopplung durch folgende Alternativen:
    • kreisinterner elektrischer Zusatzverdichterantrieb
    • universelle Netzrückspeisekopplung
    • variabler, kostenreduzierter Bremswiderstandsbetrieb

Ergebnisse des Projektes

Im Ergebnis soll mit dem Zusatzverfahren zur elektrischen Leistungsauskopplung der Einsatz von CO2-Expansionsturbinen in allgemeinen Kälte- oder auch Wärmepumpenanwendungen ermöglicht werden.


Ihre Anfrage zum Projekt

Weitere Projekte

Image

Intelligente innovative Stromversorgung für supraleitende Spulen

Kompakte leistungsfähige Stromversorgung mit 4-Quadrantensteller

Image

Elektrochemische Dekontamination leitfähiger Oberflächen „EDeKo II“

Verbesserung der hygienischen Prävention durch elektrochemische Dekontamination

Image

Wärmekraftmaschinen

Gewinnung elektrischer Energie aus Abwärme

Image

Prüfstände für Kälte- und Wärmepumpentechnik

Der schnelle Weg zu Prüfergebnissen


Kontakt

Institut für Luft- und Kältetechnik - Gemeinnützige Gesellschaft mbH
Bertolt-Brecht-Allee 20, 01309 Dresden


Sekretariat der Geschäftsleitung

+49-351-4081-520

+49-351-4081-525

Bild ISO 9001
Bild Zuse Mitglied Bild SIG