Wärmepumpenprüfung im System

Wärmepumpen wird für die Dekarbonisierung der häuslichen Wärmeversorgung eine Schlüsselrolle zugesprochen. Die lokale Erschließung von Umweltwärme als auch die Kopplung von Strom- und Wärmesektor sind hierfür maßgebliche Eigenschaften.

Da der reale Betrieb von Wärmepumpen stets unter dynamischen Randbedingungen erfolgt (u.a. regenerative Erzeugung elektrischer Energie, verfügbare Temperaturen der Wärmequelle, Heizwärmebedarf), sollten Qualitätsprüfungen diese Dynamik anhand realistischer Szenarien berücksichtigen. Hierfür bietet eine Hardware-in-the-Loop Umgebung die benötigte Flexibilität und Reproduzierbarkeit. Durch Emulation wesentlicher Systembestandteile mittels gekoppelter Echtzeitsimulation werden realitätsnahe, dynamische Prüfbedingungen darstellbar.

Im vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten Projekt WPP-SYS wird eine Hardware-in-the-Loop (HIL) Umgebung zur dynamischen Wärmepumpenprüfung am ISFH entwickelt und aufgebaut. Dabei wird der Wärmepumpenprüfstand des ISFH mit weiteren Komponenten im Labor verbunden und eine integrale Steuerung entwickelt. Weiterhin werden relevante Systemkonfigurationen und Testzyklen identifiziert, als Simulationsmodelle umgesetzt und mit der Prüfstandssoftware vernetzt.

Ziele des Projekts sind

• Planung, Aufbau und Inbetriebnahme einer HIL-Prüfumgebung für Wärmepumpen
• Entwicklung und Erprobung von HIL-Prüfzyklen für Wärmepumpen

Das Projekt wird gemäß der Richtlinie über die Gewährung von Zuwendungen zur Förderung von Innovation durch Hochschulen und Forschungseinrichtungen gefördert und im Zeitraum von 09.2019 bis 09.2021 in Kooperation mit der Stiebel Eltron GmbH & Co. KG am ISFH durchgeführt. Die Autoren danken für die Unterstützung. Der Inhalt dieser Information liegt in der alleinigen Verantwortung der Autoren.