Wärmepumpensystemtechnik

 

Veranstaltung	Zeiten	Raum
Vorlesung	Mo: 10:30 – 12:00 (09.10.2023)	E1, Schinkelstr. 2, 3.Obergeschoß
Übung	Fr: 12:30 – 14:00 (13.10.2023)	Phil, Kármánstr. 17-19, 1.Obergeschoß
Klausur	Di: 13.02.2024	siehe RWTHmoodle/RWTHonline

  Urheberrecht: © EBC Im Modul Wärmepumpensystemtechnik werden die einzelnen Systemebenen vom Kältemittel bis zum Energiesystem für Anwendungen im Gebäudesektor, der Fahrzeugtechnik und Industrie behandelt.

Zur Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels müssen in allen Sektoren für die Bereitstellung von Wärme nachhaltigere Lösungen gefunden werden. In diesem Kontext ist die Wärmepumpentechnologie aktuell die vielversprechendste Alternative. Vom Gebäudesektor über mobile Anwendungen bis hin zur industriellen Applikation nimmt die Wärmepumpe daher eine Schlüsselrolle für emissionsarme Heiz- und langfristig auch Kühlzwecke ein. Zum Einsatz einer Wärmepumpe sind unterschiedliche Komponenten und Regler notwendig, die sich in einem geschlossenen Kreislauf im Betrieb gegenseitig beeinflussen. Dementsprechend ist ein fundiertes Systemverständnis vom Molekül bis hin zur Regelung und Systemintegration einer Wärmepumpe für das Gelingen der Wärmewende essenziell.

Das Modul Wärmepumpensystemtechnik bereitet zukünftige Ingenieurinnen und Ingenieure auf die Herausforderungen von Wärmepumpen in Energiesystemen vor. Dazu wird ein grundlegendes Verständnis über die Systemebenen eines Wärmepumpensystems geschaffen, indem folgende Themengebiete behandelt werden:

• Grundlagen der Thermodynamik
• Kältemittel und Kreisprozesse
• Komponenten in Kreisprozessen: Verdichter, Wärmeübertrager und Expansionventil
• Sicherheits- und Regelungstechnik eines Wärmepumpensystems
• Modellbasierte Entwicklung und experimentelle Untersuchungen
• Besonderheiten der Luft-Wasser-Wärmepumpe
• Integration von Wärmepumpen in das Gebäude
• Industrielle Anwendungen mit Wärmepumpen
• Mobile Anwendungen und alternative Prozesse

Mit Abschluss des Moduls können die Studierenden die wesentlichen Ebenen von Wärmepumpensystemen von Arbeitsmittel bis zum Energiesystem hinsichtlich Auslegung und Betrieb analysieren und bewerten. Abgerundet wird das Modul sowohl mit spannenden Einblicken in die Praxis durch Vorträge aus der Wirtschaft und Forschung als auch mit Prüfstandsbesichtigungen im Rahmen einer Exkursion.

Das Modul bietet einen umfassenden Einblick in den aktuellen Stand von Technik und Forschung in der Wärmepumpensystemtechnik und vermittelt den Studierenden die notwendigen Werkzeuge, um auf dem Gebiet zukünftig arbeiten und forschen zu können.