Ziel der Entwicklung

Entwicklungsziel ist ein Hochleistungswärmerohr, welches ganzjährig eine Vorheizung bzw. Vorkühlung der Außenluft unter Nutzung der erneuerbaren Energie des Erdreiches ermöglicht. Ein besonderer Schwerpunkt soll auf der Steigerung der energetischen Effizienz des Wärmerohres liegen. Dafür sind die inneren Wärmetransportwiderstände z. B. durch Einsatz von Nanofluiden zu verringern und/ oder die Konvektion auf der Luftseite, z. B. durch veränderte Lamellenformen, zu erhöhen. Die Wärmerohre werden in so genannte Ansaugbauwerke der RLT-Anlage integriert und tragen ohne zusätzliche Elektroenergie zum Wärmetransport zwischen Erdreich und Außenluft bei.
Das Wärmerohr kommt physikalisch begründet ohne zusätzliche Elektroenergie zum Wärmetransport vom Erdreich zur Außenluft aus. Voraussetzung für einen hohen Wirkungsgrad des Systems ist eine gute wärmetechnische Anbindung an das Erdreich, ein sehr guter Wärmetransport im Inneren und eine optimale Wärmeabgabe auf der Luftseite.

Vorteile und Lösungen

Mit Hilfe des Wärmerohres kann eine effektive Vorwärmung der zur Gebäudebelüftung notwendigen Außenluft durchgeführt werden. Als Wärmequelle dient dabei das Erdreich. Der Wärmetransport aus dem Erdreich an die Außenluft erfolgt dabei ohne Einsatz einer elektrisch betriebenen Pumpe, sodass der Elektroenergieaufwand reduziert werden kann.
Als wesentliche Quelle der Leistungssteigerung hat sich dabei der Einsatz von Nanopartikeln ergeben. Auch wenn die Nanopartikel nicht mit dem Dampfstrom aus dem Verdampfer zum Kondensator transportiert werden, so ändert sich jedoch das Verdampfungsverhalten der Flüssigkeiten deutlich. Mit den eingebrachten Nanopartikeln stehen Keime zur Verfügung, an denen die Verdampfung beginnen kann.
Das Hochleistungswärmerohr zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik durch die folgenden Innovationen aus:
- Steigerung der Energieeffizienz bei der Klimatisierung von Gebäuden durch optimalen Betrieb der RLT-Anlagen
- Einsatz erneuerbarer Energie zum Heizen
- Einsatz von Nanopartikeln zur Steigerung der thermischen Leistungsfähigkeit

Zielgruppe und Zielmarkt

Zielgruppe für die wirtschaftliche Verwertung der Forschungsergebnisse sind Hersteller von Geräten bzw. Komponenten und Anlagenbauer. Ein Wärmeübertragerhersteller hat bereits Interesse an den Ergebnissen des Forschungsvorhabens geäußert. Derzeit werden die Möglichkeiten einer weiteren Zusammenarbeit mit dem Ziel der Vermarktung diskutiert.
Eine aktive Vermarktung soll auch über einschlägige Messen der Wärmeübertrager-, Kälte- undKlimatechnik erfolgen. Parallel dazu werden im Rahmen wissenschaftlichen Studien und Gutachten die Möglichkeiten der Anwendung in konkreten Projekten untersucht, um somit die Marktnachfrage zu stärken.