Mikrofluidisches Expansionsventil zur Erhöhung der Energieeffizienz von Klein- und Kompaktkältegeräten (Mikroexpans)

Konventioneller Kältekreislauf einer Kühl-Gefrierkombination mitDrosselkapillare, die durch ein Mikroexpansionsventil ersetzt werden soll.Quelle: Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH / Hahn-Schickard

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines regelbaren, energieeffizienten und kostengünstigen Mikroexpansionsventils auf Basis mikrosystemtechnischer Technologien für den Einsatz in kleinen Kältemaschinen mit 5 bis 800 Watt Kälteleistung. Dabei soll das Mikroexpansionsventil die bisher insbesondere in kleinen Kältemaschinen wie Kühl-Gefrierkombinationen eingesetzten nicht regelbaren Drosselkapillaren ersetzen und dabei sowohl eine Expansions- als auch Stoppventilfunktion realisieren. Über diese Anwendung hinaus erlaubt der adressierte Kälteleistungsbereich den Einsatz des Mikroexpansionsventils in weiteren Applikationen.

Bei der Umsetzung des Mikroexpansionsventils sollen gezielt mikrofluidische Wirkprinzipien und  technologien sowie mikrosystemtechnische Aufbau- und Verbindungstechnologien eingesetzt werden. Dies bedingt ebenfalls die Auswahl geeigneter Materialien einschließlich des Nachweises der Stabilität und Beständigkeit gegenüber Kältemittel-Öl-Systemen. Weiterhin muss ein Regelungskonzept abgeleitet und auf das Mikroexpansionsventil angepasst werden. Dabei soll insbesondere auch durch die Kombination Mikroexpansionsventil und Regelungskonzept eine gesteigerte Energieeffizienz erreicht werden.

Nach Charakterisierung und Optimierung des Mikroexpansionsventils und Regelungskonzepts anhand von Versuchskreisläufen, soll letztlich die Integration und Erprobung in einem Muster-Haushaltskühlgerät erfolgen.

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PROJEKTFUSSNOTE:

Fördergeber/Finanzierung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Projektträger: Projektträger Jülich
Fördernummer: 03ET1207B
Laufzeit: 01.02.2015 bis 31.01.2018
Kooperationspartner: Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH Dresden, Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH
Reifegrad: Forschung

Kontakt


Dr. Sven Spieth
Hahn-Schickard,
Villingen-Schwenningen
Tel.: +49 7721 943-241
Sven.Spieth@Hahn-Schickard.de
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