Wärmepumpen

Wärmepumpen-Forschung am ISFH: Interdisziplinäre Energiesysteme

Wärmepumpen nutzen elektrische erneuerbare Energie zu Versorgung thermischer Energiesysteme. Im Fokus unserer Forschung stehen interdisziplinäre Fragestellungen zum optimalen Betriebsverhalten und zur Komponentenwahl moderner Wärmepumpensysteme. Der Blick richtet sich dabei gezielt auf das Innere der Wärmepumpe: Kältemittel, thermodynamischer Kreisprozess und auf Komponenten einschließlich der Regelung.

Zur theoretischen Analyse nutzen wir eine dynamische Simulationsumgebung auf Modelica-Basis. Sie ermöglicht detaillierte Analysen von:

• Kreisprozess-Effizienz und Wirkungsgradpotenzialen
• Regelverhalten unter realistischen Bedingungen
• Betriebsoptimierung und Komponentenauslegung

Parallel dazu erfolgt in unseren praxisnahen Testständen die experimentelle Charakterisierung von:

• Luft-Wasser- und Sole-Wasser-Wärmepumpen
• Leistungskurven bis zu Regelungsantworten
• Vergleichen realer Betriebsdaten mit Simulationsergebnissen

So sichern wir die Anwendbarkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse in die reale Anwendung.

Forschungsschwerpunkte im Überblick:

• Auswahl und Wirkungsweise moderner Kältemittel
• Optimierung des thermodynamischen Kreisprozesses
• Validierung von Simulationen in realitätsnahen Versuchsumgebungen
• Entwicklungsbegleitung durch dynamische Untersuchungen an Prototypen

Damit fördern wir Fortschritte in der Wärmepumpentechnologie und leisten einen Beitrag zur Energieeffizienz im Gebäudebereich.