Ziel der Entwicklung
Das Projektziel des Forschungsvorhabens ist es, ein Verbundbauteil mit schaltbaren Wärmetransporteigenschaften zu entwickeln. Die schaltbare Eigenschaft betrifft sowohl die Wärmeleitfähigkeit als auch die Wärmekapazität. Nach Möglichkeit soll die Schaltung über einen weiten Parameterbereich erfolgen, um einen großen technischen Einsatzbereich zu erschließen. Mit einem solchen Element lassen sich die Wärmedämmung/Wärmeabgabe, Kühlen/Entfeuchten, Heizen und eine dynamische Kopplung von Speicherkapazitäten wie Latentwärmespeicher umsetzen.
Auf diese Weise können energetische Einsparungen und bei wechselnden thermodynamischen Erfordernissen auch zeitliche Einsparungen wie zum Beispiel bei Abkühlprozessen erreicht werden.
Vorteile und Lösungen
Die Vorteile dieses Bauteiles liegen bei der energetische Einsparung und der schnelleren Abfolge thermodynamischer Wechselprozesse (wie zum Beispiel bei Aufheiz- und Abkühlvorgängen).
Dabei wird ein Schaltverhältnis des Wärmedurchgangskoeffizienten zwischen dem Wärmedämmbetrieb und dem Wärmeleitbetrieb von 1:40 erreicht. Gleichzeitig zeichnet sich das Bauteil durch einen einfachen Aufbau und eine geringe Störungsanfälligkeit aus. Mit einer Dicke von zirka 20 Millimeter kann das Element leicht auf vorhandene Oberflächen aufgebracht werden. Aufgrund des Einsatzes von Luft als Trägerfluid werden keine Umweltgefährdungen verursacht.
Im Gegensatz zum Stand der Technik können auf diese Weise beispielsweise aufwändige Entnahmen von Bauteilen aus Temperierkammern entfallen und diese in der Kammer selber schnell abgekühlt werden.
Zielgruppe und Zielmarkt
Mit denen in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnissen können auf folgenden Gebieten Arbeiten durchgeführt und Verbesserungen erreicht werden:
Die Erkenntnisse aus der Anwendung geben Rückschlüsse für die Berechnung thermodynamischer Prozesse, bei der Errichtung von Prüfständen und der numerischen Berechnungsverfahren, insbesondere der strömungsmechanischen, für die Berechnung von instationären und stationären Strömungsvorgängen an luftführenden Bauteilen.
Des Weiteren werden auch in der Zukunft weitere Gespräche mit potenziellen Interessenten an dieser Technologie geführt, damit dieses Produkt auf dem Markt eine Anwendung findet.