Fraunhofer IIS/EAS in Dresden: Lösungen zur Reduzierung des Energieverbrauchs von Wärmepumpen für Gebäude.
Das Institut nutzt die begehbare Kammer WZH16 SP um Effizienzverluste zu evaluieren, indem der Betrieb von Wärmepumpen in einer den realen Anforderungen angepassten Umgebung nachempfunden wird.
Die Forschergruppe Automatisierungs- und Regelungstechnik am Fraunhofer IIS/EAS in Dresden beschäftigt sich u. a. mit dem effizienten und zeitlich optimierten Einsatz moderner Wärmeerzeuger in Gebäuden. Aktuell wird an folgenden Themen geforscht:
- Anpassung von modernen Wärmeerzeugern an dynamische Tarife
- Intelligentes Management von Quellen und Senken im Gebäude wie PV, Solar- und Pufferspeicher, etc.
- Effizienznachweis moderner Wärmeerzeugeranlagen auf dem Prüfstand
- Test neuer Kältemittel in Wärmepumpen in Klimaprüfzellen
- Klimatische Einzeltests von Komponenten
In dem aktuell laufenden Forschungsprojekt SHANGO (Smarte Heizungs-Anlagen-Optimierung) wurde dazu ein Hardware-in-the-Loop-Prüfstands (HIL) in Betrieb genommen, der u. a. heizkreisindividuell Rücklauftemperaturen und Volumina einstellen kann. Somit ergibt sich eine große Vielzahl an Ein- und Mehrfamilienhäusern, deren Eigenschaften dem Prüfstand aufgeprägt werden können. Im besonderen Projektfokus stehen dabei reale Fehlerfälle von Wärmepumpen (WP) und Gas-WP-Hybrid-Anlagen aus Felddaten, deren Auftreten und Effizienz-verluste im Projekt erfasst werden. Diese Daten erlauben ein schnelleres Detektieren und Rea-gieren auf solche Effizienzverluste. In diesem Zusammenhang wurde dem HIL-Prüfstand eine Klimakammer integriert, um die WP-Außengeräte mit den klimatischen Bedingungen verschiedensten Typtesttage aussetzen zu können.
Bei der Klimaprüfzelle ACS WZH16 SP handelt es sich um eine begehbare Anlage. Die Prüflinge werden automatisiert den vorgegebene Prüfbedingungen, angesteuert durch den HIL-Prüfstand mit den entsprechenden klimatischen Bedingungen unterschiedlicher Typtesttage, ausgesetzt.
So können bspw. auch im Temperaturbereich zwischen -30 und +80°C Prüfungen in Anlehnung an die Norm DIN EN14511 “Wärmepumpen und Luftkonditionierungsgeräte” erfüllt werden (analog EN16147, ISO13256 und ISO15927).
Dazu gehört u. a. auch die Regelung der relativen Luftfeuchte im erweiterten Bereich, welcher durch zusätzliche Maßnahmen bei der Be- und Entfeuchtung erreicht werden.
Mit der modernen integrierten Software zur Steuerung und Überwachung der Klimaparameter, ist es zusätzlich möglich, die Anlagenparameter auf mobilen und stationären Geräten zu betreiben.
Eine kabellose Verbindung über das integrierte WLAN ermöglicht zudem eine Bedienung über Tablets und Smartphones für separate Einzelmessungen in der Kammer.
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