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Mikrowärmeübertrager in der Kältetechnik

BMWi PTJ

2017 - 2019

Dr. Olaf Hempel

+49-351-4081-600

laufend

3D-Fertigung von Mikrowärmeübertragern

In einem Vorlaufforschungsprojekt des  BMWi EURONORM InnoKom-Ost wurden die konstruktiven und technologischen Grenzen für die Herstellung von Mikrowärmeübertragern ausgetestet. Diese Erkenntnisse bilden die Basis für die weitere Technologie- und Produktentwicklung.

In diesem Projekt wurden folgende Erkenntnisse gewonnen.

Mikrowärmeübertrager ermöglichen eine wesentlich größere Kompaktheit als der Stand der Technik. Bei einem Probewärmeübertrager wurden bis zu 7300 m²/m³ erreicht. Zusätzlich können Wärmedurchgangskoeffizienten bis 12000 W/m²K beobachtet werden. Gegenüber den gelöteten Plattenwärmeübertragern ist somit eine Reduzierung des Bauvolumens um den Faktor 25 möglich. Kanalabmessungen von ca. 50 bis 200 µm sind realisierbar.

Für die Fertigung der komplizierten inneren Geometrie des Mikrowärmeübertragers sind additive Fertigungsverfahren besonders geeignet. Insbesondere die 3D-Laserschmelzverfahren sind interessant.

Die Lösung für die Fertigung eines Mikrowärmeübertragers entstand in Zusammenarbeit mit dem LIM e.V. Mitteweida. Inzwischen  wurde dafür das Patent EP2647942 erteilt.

Die Ergebnisse des Vorlaufforschungsprojektes sind die Grundlage für das laufende Verbundvorhaben FunGeoS-Fluid innerhalb des "Zwanzig20"-Konsortiums "AGENT-3D".

Ziel ist die Fertigung eines funktionsfähigen Mikrowärmeübertragers aus rostfreiem Stahl. Die Fertigung erfolgt bei den Partnern LHM, 3Dmicroprint und CIM. Der experimentelle Nachweis der thermodynamischen und strömungstechnischen Leistungsmerkmale erfolgt am ILK Dresden.

Die Projekte wurden gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Bundestages.


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