Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
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Highlight-Artikel Q2-2023

Design and Analysis of Charge-Reduced Refrigerant Cycles Using R290

Bereich Wärme und Gebäude

© 2023 The Authors. Chemie Ingenieur Technik published by Wiley-VCH GmbH

Chemie Ingenieur Technik | Volume 95: 353-362. | März 2023

Lena Schnabel, Timo Methler, Abdelrahman H. Hassan, Clemens Dankwerth, José María Gonzálvez Maciá

 

Die Verwendung von natürlichen Kältemitteln in Wärmepumpen und Kältemaschinen wird immer dringlicher. Am Fraunhofer ISE arbeiten wir intensiv an der Verwendung des natürlichen Kältemittels Propan/R290, das sehr gute thermodynamische Eigenschaften für viele Anwendungen mitbringt, aber aufgrund seiner Brennbarkeit Auflagen unterliegt. Gemeinsam mit Partnern arbeiten wir an kältemittelreduzierten Kältekreisen und haben in diesem Artikel wegweisende Designkriterien veröffentlicht.

 

Novel method for the parameterization of a reliable equivalent circuit model for the precise simulation of a battery cell’s electric behavior

Bereich Strom

© 2021 The Authors. Published by Elsevier B.V.

Journal of Power Sources | Volume 490 | 1 April 2021 | 229513

Maximilian Bruch, Lluis Millet, Julia Kowal, Matthias Vetter

 

In dieser Arbeit stellen wir ein weiterentwickeltes Verfahren vor, um aus einer Messung sinnvolle Parameter für ein elektrisches Modell zu gewinnen. Der schrittweise Ansatz löst das Problem der Über- oder Unteranpassung, und da in jedem Schritt nur einige wenige Parameter bestimmt werden, ist die Identifizierung der korrekten Parameter deutlich wahrscheinlicher. Die Validierung wird über den gesamten Ladezustandsbereich und sowohl bei langsamen als auch bei sehr schnellen dynamischen Lasten gezeigt. Zudem wird als wesentliche Neuerung eine Spannungsbegrenzung für RC-Glieder eingeführt, die zu einer guten Repräsentation der schwierigen, aber sehr wichtigen langsamen Spannungseffekte (Relaxation) führt. Es hat sich zu einem unserer Standardwerkzeuge für die Erstellung von Modellen sowie der Charakterisierung von Batteriezellen und -systemen entwickelt und wird sowohl in der Forschung als auch für entsprechende Dienstleistungen eingesetzt.

 

The MorphoColor Concept for Colored Photovoltaic Modules

Bereich Photovoltaik

© This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License

IEEE Journal of Photovoltaics | Vol. 11, No. 5 | September 2021 | pp. 1305-1311

Benedikt Bläsi , Thomas Kroyer, Tilmann E. Kuhn and Oliver Höhn

 

In diesem Artikel stellen wir ein photonisches Farbkonzept für integrierte Photovoltaikmodule vor. In Anlehnung an den Morpho-Schmetterling mit seinen leuchtend gefärbten Flügeln haben wir dieses photonische Konzept weiterentwickelt, um eine verbesserte winkelunabhängige Farbwirkung und industrielle Produktionstauglichkeit bei gleichzeitig sehr hohen Modulwirkungsgraden zu erreichen. Der Wirkungsgrad der MorphoColor® Module liegt bei über 94% im Vergleich zu schwarzen Referenzmodulen. Das Konzept wurde vom Fraunhofer ISE patentiert und hat inzwischen Marktreife erlangt: Kürzlich wurde es an den Schweizer Modulhersteller Megasol Energie AG lizenziert.

 

Catalyst screening and reaction kinetics of liquid phase DME synthesis under reactive distillation conditions

Bereich Wasserstofftechnologien

© 2022 The Authors. Published by Elsevier B.V.

Chemical Engineering Journal | Volume 455 | 1. Januar 2023 | 140525

M. Semmel, L. Steiner, M. Bontrup, J. Sauer, O. Salem

 

Chemische Energieträger wie Dimethylether (DME) eröffnen aufgrund ihrer hohen Energiedichte die Möglichkeit, die fluktuierenden erneuerbaren Energien zu speichern sowie effizient und kostengünstig zu transportieren. Das konventionelle DME-Herstellungsverfahren ist jedoch aufgrund der großen Anzahl von Arbeitsschritten und des hohen externen Wärmebedarfs unzureichend. Die DME-Herstellung mittels Reaktivdestillation stellt eine effizientere und ökonomische Prozessalternative dar. Die Grundlage für diesen Prozess ist die Verlagerung der Reaktion in die flüssige Phase und zu niedrigeren Temperaturen. In der vorliegenden Arbeit wurden mehrere potenzielle Katalysatoren in einem Katalysatorscreening verglichen. Es wurde ein Katalysator gefunden, der deutlich höhere Reaktionsgeschwindigkeiten ermöglicht, und es wurde ein kinetisches Modell für diesen Katalysator entwickelt.