Stationäre Kältetechnik und Wärmepumpen
Kurzfassung
Umweltfreundliche Kälteanlagen und Wärmepumpe
Wir modellieren und simulieren für unsere Kunden sowohl Wärmepumpen als auch Systeme der stationären Kältetechnik in allen Leistungsklassen: von kleinen Haushaltsgeräten wie Kühlschränken über Haushaltswärmepumpen, Kälteanlagen für Supermärkte oder Wasserstofftankstellen bis hin zu Großwärmepumpen für die Wärmeversorgung ganzer Siedlungen. Im Fokus steht für uns die Auslegung, Analyse und Optimierung dieser Systeme.
Kälteanlagen und Wärmepumpen im Haushalt
Heizungs- und Brauchwarmwasserwärmepumpen, Klimaanlagen und Haushaltsgeräte
Im Haushaltsbereich gibt es viele Anwendungsgebiete für Kälteanlagen und Wärmepumpen, die jeweils unterschiedliche Anforderungen an den Kältekreislauf mit sich bringen:
- Heizungswärmepumpen
- Brauchwarmwasserwärmepumpen
- Klimaanlagen
- Kühlschränke
- Gefrierschränke
- Wärmepumpenwäschetrockner
- kombinierte Waschtrockner
Unsere langjährige Erfahrung basiert auf einer Vielzahl von Projekten, die TLK im Bereich der Modellierung, Auslegung, Analyse und Optimierung dieser Systeme durchgeführt hat. Insbesondere auch komplexe und hochdynamische Vorgänge, wie beispielsweise die Vereisung und Abtauung bei Luft-Wasser-Wärmepumpen oder die Sorptionsvorgänge bei der Wäschetrocknung, werden von uns abgebildet und simuliert.
Kältetechnik und Wärmepumpen in der Industrie
Supermarktkälte, Industriekälteanlagen und Großwärmepumpen
Wir modellieren und simulieren Kälteanlagen und Wärmepumpen großer Leistungsklassen, wie sie im Supermarkt, in Industrieprozessen (beispielsweise Kühlung von Druckluft) oder bei der Wärmeversorgung in Wärmenetzen, Siedlungen und Quartieren eingesetzt werden. Bei diesen Kälteanlagen und Wärmepumpen kommen häufig parallel verschaltete, mehrstufige Verdichter oder Kaskaden mit unterschiedlichen Kältemitteln zum Einsatz. Im Gegensatz zu Anlagen kleiner Leistung werden auch öfter kostenintensive Komponenten und Verschaltungskonzepte eingesetzt. Wir führen unter anderem modellgestützte Topologieoptimierung durch und erarbeiten Regelungs- und Steuerungskonzepte.
Kühlung von Wasserstoff
Kälteanlagen bei der Wasserstoffspeicherung und Betankung
Wir modellieren und simulieren H2-Betankungsprozesse. Dazu entwickeln wir effiziente Beladungs- und Betankungsstrategien, angepasst an die jeweiligen Anforderungen. Darunter fällt auch die Auslegung und Optimierung der Kälteanlage für diese Betankungsvorgänge. Denn Wasserstoff hat einen negativen Joule-Thomson-Koeffizienten und erwärmt sich daher bei der Expansion. Bei Betankungsvorgängen muss diese Wärme mit Hilfe einer Kälteanlage abgeführt werden. Mehr zum Thema Wasserstoff finden Sie hier.
Systeme ohne Kältemittel
Thermoelektrik, thermomagnetische und thermoelastische Prozesse
Wir modellieren und simulieren auch Anlagen und Komponenten, die eine Alternative zum Kaltdampfprozess darstellen und somit gar kein Kältemittel als Arbeitsmedium benötigen, welches verdichtet werden müsste. Denn festkörperbasierte Kühlsysteme nutzen stattdessen Eigenschaften von speziellen Materialien aus, die sich durch das Anlegen eines elektrischen Potentials, eines Magnetfeldes oder durch die mechanische Verformung abkühlen bzw. aufheizen. So haben wir bei TLK beispielsweise eigene Modelle für Peltier-Elemente auf Basis unserer TIL Bibliothek erstellt, mit denen thermoelektrische Prozesse simuliert werden können. Abbildungen und Simulationen von thermomagnetischen und thermoelastischen Prozessen bieten wir ebenfalls an.
