Entwicklung energieeffizienter kältetechnischer Kreislaufsysteme durch neuartige Simulationsmethodik

Ziel des Projektes Eco-Simulation, als Teil des Ausschreibungsschwerpunktes „Energiesysteme und Netze“ in der Kategorie Industrielle Forschung, war die Entwicklung eines Simulationswerkzeuges, das erstmals eine gesamthafte dynamische Simulation der Kältekreislaufkomponenten von Kühlgeräten sowie deren komplexes Zusammenspiel untereinander in Einbeziehung aller wesentlichen Rahmenbedingungen ermöglicht. Dieses trägt dazu bei, dass eine optimale Auslegung der Kältetechnik und Energieeinsparungen bei Kühl- und Gefriergeräten von weiteren 5-10% möglich werden. Darüber hinaus führt das Instrument dazu, dass in einem hohen Maße auf Prototypenbauten verzichtet werden kann und damit der Entwicklungsprozess deutlich beschleunigt und kostengünstiger gestalten werden kann.

Ausgangssituation

Neu entwickelte bzw. optimierte Einzelkomponenten müssen derzeit in ein physisches Kältesystem eingesetzt bzw. verbaut werden, um dann über mehrere aufwendige Messverfahren in der Klimakammer bzw. auf Prüfständen auf ihre tatsächlichen/reellen Verbesserungen im System evaluiert zu werden.
Diese Verbesserungen können aber auch nur mit bisher bekannten/durchgeführten Messergebnissen bzw. bekannten Kältesystemen verglichen werden. Dabei ist aufgrund der Messergebnisse zu erkennen, welchen Einfluss die Optimierung einer Komponente im Vergleich zum Status Quo bzw. zu bisherigen
Messergebnissen im Gesamtsystem gebracht hat. Allerdings ist nicht erkennbar, wo die Komponente durch die Optimierung die Leistungen verbessert und durch welche weiteren Komponenten im System diese Verbesserung wieder geschmälert wird.
Gerade in der Optimierung des Gesamtsystems bestehen noch weitere – bislang nicht genützte – Potenziale, um die Leistung und Energieeffizienz der Kühl- und Gefriergeräte weiter zu verbessern und Wettbewerbsvorteile zu generieren.