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In modernen Geschirrspülern werden Wärmepumpen für die Wassererwärmung integriert, um den Bedarf an elektrischer Energie gegenüber von Geschirrspülern mit elektrischer Widerstandsheizung markant zu reduzieren. Analysen haben dennoch aufgezeigt, dass der gesamte elektrische Energieverbrauch weiter reduziert, die Spülprogrammdauer verkürzt und der Wasserverbrauch verkleinert werden kann. Viele der hier erlangten Erkenntnisse können auf Geschirrspüler ohne Wärmepumpen übertragen werden.
Die zwei Kompetenzzentren Thermische Energiesysteme & Verfahrenstechnik und Fluidmechanik & Hydromaschinen unterstützten die V-ZUG AG bei der Optimierung der Wärmepumpe und des Trocknungsprozesses sowie bei der Entwicklung einer neuen Wasserpumpe.
Im Bereich der Optimierung der Wärmepumpe und des Trocknungsprozesses wurden verschiedene mathematisch-physikalische Simulationsmodelle entwickelt. Mit dieser Hilfe ist es möglich, verschiedene Konzepte und Konfigurationen zu untersuchen und zu bewerten. Dadurch können die vielversprechendsten Massnahmen schnell identifiziert und umgesetzt werden. Zudem kann der Aufwand für die experimentelle Untersuchung markant verringert werden.
Als Resultat steht beispielsweise ein neuartiger Kondensator für die Wärmepumpe zur Verfügung, welcher die logarithmische Temperaturdifferenz der Wärmeübertragung auf Grund höherer Wärmeübergangskoeffizienten markant reduziert. Weiter wurde ein Verdampfer entwickelt, der in einem Latentwärmespeicher eingebettet ist, der mit Phase-Change-Material gefüllt ist.
Für die Geschirrtrocknung wurde ein neuartiges Trocknungskonzept entwickelt, welches vorsieht, eine Geschirrspülerwand in Abhängigkeit der Trocknungslufttemperatur gezielt abzukühlen. Das Ziel dabei ist die Verhinderung von Nebel im Geschirrspüler, welcher einerseits die Wärme- und Stoffübertragung beeinträchtigen und andererseits bereits trockenes Geschirr wieder befeuchtet. Dieses Trocknungskonzept ist besonders für Geschirrspüler ohne Wärmepumpen geeignet.
Während des ganzen Spülprogramms ist die Wasserpumpe in Betrieb und weist in modernen, effizienten Geschirrspülern einen nicht zu vernachlässigenden Energieverbrauch auf. Mittels Simulationen (Computational Fluid Dynamics, CFD) wurde eine neue Radialpumpe entwickelt und ausgelegt, welche einen höheren hydraulischen Wirkungsgrad aufweist und eine verbesserte Stabilität bei der Mitförderung von Luft, beispielsweise Schaum, ermöglicht.
Mit diesem Beitrag wurde die V-ZUG AG unterstützt, ihre Technologieführerschaft im Bereich von innovativen und energieeffizienten Haushaltsgeräten auszubauen!
