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2020
Conference Paper
Titel
Simulationsbasierte und experimentelle Untersuchung der Strömungsakustik von Wärmepumpen
Abstract
Moderne elektrisch betriebene Wärmepumpen zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus und stellen eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Heizungssystemen dar. Die Geräuschemissionen außenaufgestellter Wärmepumpen können allerdings zu einer steigenden Lärmbelastung führen, was eine Hürde für eine flächendeckende Verwendung von Wärmepumpen in dicht besiedelten Gebieten darstellt. Im Zuge des BMWi-Projektes WAMS wird die Akustik von Wärmepumpen gezielt untersucht; mit dem Ziel die akustische Emissionen von Wärmepumpen zu reduzieren und gezielt zu beeinflussen. Ein Augenmerk liegt dabei auf der Betrachtung strömungsakustischer Effekte aus der Interaktion von Ventilator und Wärmeübertrager. Diese Effekte werden sowohl mittels CFD/CAA Simulationen mit vereinfachten Geometrien in OpenFoam®, als auch an einem experimentellen Aufbauten untersucht. Ziel der CFD/CAA Simulationen ist es das Strömungsbild sowie den durch Luftströmung erzeugten Schall zu charakterisieren und daraus die akustische Abstrahlcharakteristik sowie die Schallleistung qualitativ abzuschätzen. Am experimentellen Aufbau sollen zum einen die energetische Wirksamkeit unterschiedlicher Wärmeübertrager in unterschiedlichen Einbausituationen relativ zum Ventilator untersucht werden. Zum anderen werden an dem Aufbau akustische Untersuchungen in Bezug auf die Interaktion zwischen Wärmeübertrager und Ventilator durchgeführt, die mit den Ergebnissen aus den Simulationen abgeglichen werden können. In diesem Konferenzbeitrag werden sowohl das Simulationsmodell als auch der experimentelle Aufbau vorgestellt und erste Ergebnisse präsentiert.
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