Komponentenentwicklung

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© Fraunhofer ISE
Drahtgewebewärmeübertrager.

Das Fraunhofer ISE entwickelt Komponenten zur effizienten Nutzung von thermischen Speichermaterialien. Besonders die Einbindung der Phasenwechselmaterialien (PCM) in ein Wärme- und Kältespeichersystem ist eine FuE-Herausforderung. PCM haben prinzipiell eine geringe Wärmeleitfähigkeit, die die Leistung von Speichersystemen deutlich begrenzt. Diese Limitierung gilt es z.B. durch geeignete Wärmeübertrager oder Verkapselungen zu überwinden. Eine weitere Aufgabestellung ist die Reduzierung von Wärmeverlusten.

Unsere FuE-Leistungen umfassen:

  • Entwicklung von Wärmeübertragersystemen
  • Entwicklung von Makroverkapselungen für PCM
  • Einbindung von PCM in Speicher, die Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit nutzen
  • Einbindung in Luft-Systeme zur Klimatisierung von Gebäuden
  • Entwicklung von Beladevorrichtungen, z.B. Diffusoren
  • Simulationen zur Optimierung der Komponenten
  • Entwicklung von Stoff- und Wärmeübertragern für Sorptionsspeicher 
  • Beschichtung von Wärmeübertragern mit Adsorptionsmaterialien
© Fraunhofer ISE
Diffusorsystem im Kältespeicher.

Zur Untersuchung neuer Wärmeübertragerlösungen nutzen wir verschiedene Teststände, für die Leistungscharakterisierung im Temperaturbereich von -30 °C bis 300 °C. Für Speicherbehälter entwickeln wir Methoden und Komponenten zur optimalen Ein- bzw. Ausspeicherung von Wärme. Wir entwickeln hierfür Beladevorrichtungen wie z.B. Diffusoren zur Erzeugung von thermoklinen Temperaturgradienten oder zur effizienten Einschichtung. Zudem setzt das Fraunhofer ISE Simulationswerkzeuge wie »Comsol Multiphysics« oder »Modelica« ein, .um z.B. Wärmeübertragerstrukturen, Makrokapseln und Anordnungen von Wärmeübertragern im Speichersystem zu optimieren.