An der Technischen Universität Chemnitz wurde eine Forschergruppe namens Archimedes eingerichtet, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 4 Mio. EUR gefördert wird und sich auf die Steigerung der Effizienz von Wärmepumpen konzentriert.
Fokus der Forschungsgruppe liegt momentan darauf, das derzeit thermodynamisch nicht vollständig verstandene Verhalten der typischen Öl-Kältemittel-Gemische im Kompressor einer Wärmepumpe zu verstehen.
„Das Verhalten eines Gemisches aus Schmieröl und Kältemittel – wie die natürlichen Kältemittel Propan oder CO₂ – im Verdichter einer Wärmepumpe oder Kältemaschine ist eine besondere Herausforderung für die Thermo- und Fluiddynamik“, sagt Professor Markus Richter, Leiter der Professur technische Thermodynamik der TU Chemnitz.
„Faktoren wie Druck und Temperatur verändern das thermophysikalische Verhalten und damit das Strömungsverhalten, was letztlich Einfluss auf die Heiz- oder Kühlleistung hat,” fügt er hinzu.
„Um ein vergleichsweise einfaches Berechnungsmodell für das Strömungsverhalten von Öl-Kältemittel-Gemischen in Spalträumen von Kompressoren zu entwickeln, benötigen wir genaue Informationen darüber, wie sich diese Fluidgemische thermodynamisch verhalten. Die tatsächliche Spaltströmung wird dann in einem generischen Experiment an einer rotierenden Kontur in einem zylindrischen Glasgehäuse untersucht. Dabei charakterisieren wir das Strömungsverhalten auf makroskopischer Ebene mit laseroptischen Methoden und auf mikroskopischer Ebene mit hochauflösenden numerischen Simulationen“, ergänzt Professor Andreas Brümmer, Leiter des Lehrstuhls für Fluidik der TU Dortmund.
Die Forschungsarbeiten sollen im ersten Quartal 2024 beginnen. An der Archimedes-Forschungsstelle sind neben der TU Chemnitz und der TU Dortmund auch die TU Dresden, die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, das Karlsruher Institut für Technologie, die Ruhr-Universität Bochum und die RWTH Aachen beteiligt.
Quelle: TU Chemnitz
Bild: DATA AHEAD