Auf einer Fläche von insgesamt 550 m2 bietet das Thermolabor der Hochschule Luzern, Forschenden und externen Kunden gleichermassen eine Vielzahl vom Möglichkeiten. Durch den modularen Aufbau des Labors, ist eine sehr hohe Flexibilität gewährleistet.
Im Thermolabor können verschiedene Arten von Experimenten durchgeführt werden.
Wärmemodul
Das so genannte Wärmemodul stellt Fluidströme bereit, deren Temperaturen und Massenströme mit hoher Genauigkeit und Dynamik geregelt werden können. Das Wärmemodul bietet dabei eine Vielzahl von Anschlussmöglichkeiten und Betriebsweisen. Beispielsweise ermöglicht der Prüfstand eine simultane Bereitstellung von Wärme und Kälte bei interner Wärmerückgewinnung. Damit eignet sich der Prüfstand speziell für die experimentelle Untersuchung unterschiedlicher Wärmepumpen-Systeme, wie z.B. Wasser/Wasser-, Sole/Wasser- und Luft/Wasser-Wärmepumpen.
Das Konzept des Wärmemoduls ermöglicht eine hohe Dynamik bei der Konditionierung der Wärmequelle und -senke. Damit ist es möglich, äusserst stabile Prüfbedingungen zu gewährleisten und bei Bedarf auch dynamische Messungen mit stark ändernden Lasten durchzuführen. Dies ermöglicht die Grenzen von Wärmepumpen und Klimakälteanlagen auszuloten.
Spezifikationen Wärmemodul:
- Thermische Leistungen: bis 25 kW
- Massenströme: bis 5000 kg/h
- Temperaturbereiche: -20°C bis 80°C
Luftkonditionierungsanlage
Für eine effiziente experimentelle Untersuchung von Luft/Wasser-Wärmepumpen und vieler anderer thermischer Prozesse und Systeme ist eine geeignete Luftkonditionierungsanlage unerlässlich.
Bei der Untersuchung von Luft/Wasser-Wärmepumpen stellen insbesondere Betriebsbedingungen, welche Abtauprozesse des Verdampfers erfordern, hohe Anforderungen an eine Versuchsanlage, da derartige Betriebsbedingungen eine hohe Dynamik der Luftkonditionierung bedingen. Aus diesem Grund verfügt die Luftkonditionierungsanlage über eine hohe Dynamik und ermöglicht äusserst stabile Prüfbedingungen. Die resultierenden Abweichungen des Luftzustandes vom Sollwert während der Heizphase der Wärmepumpe sind deutlich geringer als die maximal zulässigen Abweichungen gemäss der Prüfnorm EN14511.
Neben der hervorragenden Eignung der Luftkonditionierungsanlage für die experimentelle Untersuchung von Luft/Wasser-Wärmepumpen kann diese auch für beliebige andere thermische Prozesse und Systeme, welche präzis konditionierte Luftzustände erfordern, eingesetzt werden. Eine typische Anwendung sind beispielsweise Trocknungsprozesse.
Spezifikationen Luftaufbereitungsanlage:
- Thermische Leistung: bis 20 kW
- Luftvolumenstrom: bis 6000 m3/h
- Lufttemperatur: -12°C bis +60°C
- Relative Feuchtigkeit: 40% bis 100%
Speicherprüfstände
Zum Testen, sowie optimieren, thermischer Energiespeicher verfügt das Thermolabor über einen Speicherprüfstand. Bei welchem verschiedene Ladevorgänge simuliert werden können. Des Weiteren können verschiedenste Zapfprofile für eine Entladung verwendet werden. Derart transiente Vorgänge bedingen eine grosse Dynamik des gesamten Systems.
Als Erweiterung zum Speicherprüfstand verfügt das Thermolabor verschiedene Testspeicher zur Untersuchen von latenten Speichermedien. Das Konzept der Testspeicher ermöglicht eine präzise Bestimmung des Wärmedurchgangs verschiedenen Speichermedien im instationären Betrieb. Damit ist es möglich, genaue Aussagen über das Verhalten eines Speichermediums während des Phasenüberganges zu machen. Dieser Versuchsstand ermöglicht das thermische Speicherverhalten eines Speichermediums zu verstehen und ein mögliches Einsatzgebiet dessen auszuloten.
Weitere Installationen:
- Dampferzeuger (22 kWel, 0-28kg/h)
- Div. Thermostate
- Abluftanlage
