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Studentische Arbeiten in der Kälte- und Wärmepumpentechnik

Studierende

auf Anfrage

Frau Elisa Bellack (Personal)

+49-351-4081-5017

Praktikum, Diplom, Master, Bachelor

Allgemeine Hinweise zum Hauptbereich Kälte- und Wärmepumpentechnik

Der Hauptbereich Kälte- und Wärmepumpentechnik des ILK Dresden beschäftigt sich mit Kaltdampfprozessen. Dazu werden sowohl einzelne Komponenten (Verdichter, Wärmeübertrager, Ventile) vermessen und weiterentwickelt. Des Weitern werden aber auch Prozesse und Anlagenschaltungen untersucht. Die Ergebnisse sollen dabei kooperierenden Industrieunternehmen helfen ihre Produkte zu verbessern. Im Rahmen von studentischen Arbeiten können diese Projekte unterstützt werden. Die im Folgenden vorgestellten Themengebiete skizzieren dabei nur grob die Aufgabe. Je nach Art der studentischen Arbeit (Praktikum, Belege, Diplomarbeit, etc.) wird die Aufgabenstellung individuell abgestimmt und angepasst.

Bei Fragen zu den einzelnen Themengebieten können Sie sich gerne per E-Mail oder Telefon an uns wenden (Kontakt siehe rechts an der Seite). Bewerbungen sind unter Angabe der Themenwünsche an bewerbung@ilkdresden.de zu richten. Bewerbungen, die nicht an diese Email-Adresse gesendet werden, löschen wir automatisch nach 14 Tagen.

Weiterentwicklung Stoffwert Bibliotheken des ILK

Zur Berechnung von Kälteprozessen und -anlagen müssen die Eigenschaften der eingesetzten Stoffe (Kältemittel & Solen) mathematisch beschrieben werden. Beispielweise die Abhängigkeit der Dichte von der Temperatur oder die Siede- und Taulinie in Abhängigkeit von Druck oder Temperatur. Das ILK Dresden pflegt hierfür eigene Software-Bibliotheken. Im Rahmen der studentischen Arbeit können diese Bibliotheken weiterentwickelt oder um zusätzliche Stoffe ergänzt werden.

Mögliche Arbeiten: Praktikum, Beleg, Bachelor-, Master-, Diplomarbeit

Voraussetzungen: Kenntnisse der Thermodynamik und grundlegende Programmierkenntnisse

Ansprechpartner/in: Dr.-Ing. Karl Steinjan

Untersuchung verschiedener Gemische für den Einsatz in Wärmepumpen und Kälteanwendungen

Für Wärmepumpenanwendungen mit sehr hohen Temperaturen und Kälteanwendungen bei sehr niedrigen Temperaturen eignen sich teilweise Gemische aus mehreren Kältemitteln sehr gut. Im Rahmen dieser Arbeit sollen für eine Hochtemperaturwärmepumpe und eine Tieftemperaturanwendung verschiedene Gemische untersucht werden. Dazu sollen zum einen Prozessrechnungen durchgeführt werden. Zum anderen sollen die notwendigen Wärmeübertrager detailliert simuliert / berechnet werden.

Mögliche Arbeiten: Praktikum, Beleg, Bachelor-, Master-, Diplomarbeit

Vorrausetzungen: Grundkenntnisse der Kältetechnik

Ansprechpartner/in: Dr.-Ing. Karl Steinjan

Algorithmen zur Auswertung von Füllständen in Schaugläsern

Verdichter in Kälteanlagen benötigen Öl zur Schmierung. Ein Teil dieses Öls wird allerdings mit dem Verdichten Kältemittel aus dem Verdichter getragen und wird dann über den Kältekreis oder Ölabscheider zurückgeführt. Für einen sicheren Betrieb des Verdichters ist eine ausreichende Menge an Öl notwendig. Zur Kontrolle besitzen Verdichter oft ein Schauglas, an dem der Ölstand abgelesen werden kann. Im Rahmen dieser studentischen Arbeit sollen automatisiert Fotos von dem Schauglas angefertigt und der Füllstand ausgewertet werden.

Mögliche Arbeiten: Praktikum, Beleg, Bachelor-, Master-, Diplomarbeit

Voraussetzungen: Programmierkenntnisse (vorzugsweise Python) und Interesse an Bildauswertung / maschinellem Lernen

Ansprechpartner/in: Dipl.-Ing. André Illgen

Entwicklung und Test von Ammoniak Wärmeübertragern

Bei industriellen Anwendungen wird Ammoniak als natürliches Kältemittel effizient eingesetzt. Ammoniakverdampfer werden dabei typischerweise überflutet betrieben. D.h. im Wärmeübertrager wird im Gegensatz zu den meisten anderen Kälteanlagen das Ammoniak nicht vollständig verdampft. Dies hat positive Effekte auf die Effizienz der Anlage. Allerdings macht es die Auslegung solcher Verdampfer / Wärmeübertrager besonders anspruchsvoll. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Auslegungs- und Berechnungswerkzeug für solche Wärmeübertrager weiterentwickelt werden.

Mögliche Arbeiten: Praktikum, Beleg, Bachelor-, Master-, Diplomarbeit

Voraussetzungen: Kenntnisse der Thermodynamik und der Konstruktion

Ansprechpartner/in: Dipl.-Ing. Markus Müller

Kältespeicher

Industrieelle Prozesse benötigen teilweise abwechselnd Kälte und Wärme. Bedingt durch die schwankende Stromerzeugung der regenerativen Energien kann es sich lohnen auch versetzt zum Bedarf Kälte oder Wärme zu erzeugen. Im Rahmen dieser Studentischen Arbeit sollen Möglichkeiten zur Kältespeicherung jenseits der bekannten Flüssig / Wasser Eisspeicher untersucht werden. Dazu sollen entsprechende Prozesse durchgerechnet werden. Zudem sollen erste wirtschaftliche Abschätzungen zu den Ansätzen durchgeführt werden.

Mögliche Arbeiten: Praktikum, Beleg, Bachelor-, Master-, Diplomarbeit

Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Kältetechnik und Thermodynamik

Ansprechpartner/in: Dr.-Ing. Peter Röllig

Wärmepumpen für Tiny Houses

Als günstige Alternative zu Häusern und Wohnungen sind aktuell Tiny Houses sehr beliebt. Diese zum Teil transportablen Häuser mit 15 bis 45 m² Wohnfläche sollen dabei aber einen ähnlichen Wohnkomfort bieten wie klassische Häuser. Dazu gehören Heizung, Warmwasserbereitung und teilweise auch Klimatisierung. Im Rahmen dieser studentischen Arbeit sollen die Möglichkeiten zur Nutzung von Wärmepumpen in Tiny Houses technisch und auch wirtschaftlich untersucht werden. Dabei sollen verschiedene Arten der Wärmepumpe und auch die Nutzung von Fotovoltaik und Speichern beurteilt werden.

Mögliche Arbeiten: Praktikum, Beleg, Bachelorarbeit

Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Thermodynamik

Ansprechpartner/in: Dipl.-Ing. André Illgen

Entwicklung von Datenanalyse und Datenauswertungstools zur Auswertung von Messungen an Wärmepumpen

Für wissenschaftliche Einrichtungen sind neuste Entwicklungen von Auswerte-und Analyseprogrammen wichtiges Arbeitsmittel. Große Datenmengen sind nach unterschiedlichsten Anforderungen schnell und effizient auszuwerten und deren Ergebnisse modern und übersichtlich darzustellen.

Im Rahmen eines Praktikums oder auch einer Bachelor/Masterarbeit suchen wir interessierte Studenten, die Lust und Fähigkeiten auf dem Gebiet der anwendungsorientierten Softwareprogrammierung haben. Im Rahmen von Messungen an Wärmepumpen oder anderen kälte- oder klimatechnischen Geräten fallen eine Vielzahl von Messdaten an, die aufgearbeitet werden müssen. Am Markt verfügbare OPEN SOURCE Tools wie beispielsweise PYTHON, KNIME oder GRAFANA  bieten vielfältige Möglichkeiten zur Nutzung. Ihre Aufgabe soll es sein uns bei der Einführung und Nutzung dieser Tools in unserem täglichen Arbeitsprozess zu unterstützen, indem Sie angepasste kleine Programme für automatisierte Datenanalysen (Auswertung nach unterschiedlichen Anforderungen / Normen) entwickeln, die wir im täglichen Geschäft nutzen können.

Mögliche Arbeiten: Praktikum, Beleg, Bachelorarbeit

Voraussetzungen: Programmierkenntnisse

Ansprechpartner/in: Dipl.-Ing. Ralf Noack

Entwicklung einer Kostenfunktion für Kälteanlagen und Wärmepumpen

Das ILK Dresden verwendet zur Kostenschätzung von Kälteanlagen neben eigenen Preiskalkulationen auch eine aus der Literatur recherchierte Funktion. Diese lässt sich auch bedingt für Wärmepumpen nutzen. Allerdings stößt diese insbesondre bei industriellen Anwendungen an ihre Grenzen. Im Rahmen dieser Arbeit soll diese Funktion weiter entwickelt werden. Dazu sollen neue Ansätze entwickelt und untersucht werden. Zusätzlich sollen notwendige aktuelle Marktpreise recherchiert werden um die Funktion zu justieren und zu prüfen. Im Anschluss soll diese Funktion in ein Tool zur Schätzung der Gesamtkosten integriert werden. Dieses Tool soll in Excel erstellt werden und neben den Anlagenkosten auch die Kosten für Rohrinstallationen, Elektro und MSR sowie Baunebenkosten enthalten.

Mögliche Arbeiten: Praktikum, Beleg, Bachelorarbeit

Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Thermodynamik / Energietechnik

Ansprechpartner/in: Dipl.-Ing. (FH) Rene Paatzsch

 


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