Gebäudetechnik

© DAW SE/Karim Donath
Demofassade mit Heatpipe-Streifenkollektor des Projekts ArKol
© Fraunhofer ISE
Lamelle einer solarthermischen Jalousie
© Fraunhofer ISE
Beispiel einer Temperatur-Phänomenkarte zur Beschreibung des Grenzbetriebsverhaltens von horizontalen Zwei-Phasen-Thermosiphons (schwerkraftgetriebene Heatpipes) anhand von Temperaturphänomenen. Zuordnung der Betriebspunkte zu den Phänomenen anhand der Legende.

Am Fraunhofer ISE entwickeln wir innovative Konzepte und Technologien für effiziente Wärmeübertrager.

Heatpipes sind schon heute vielerorts Bestandteil der Gebäudetechnik und gewinnen im Zuge der Energiewende zunehmend an Bedeutung. Ihre Einsatzmöglichkeiten im Gebäude sind vielfältig:

  • In Vakuumröhrenkollektoren ermöglichen Heatpipes einen effizienten Wärmetransport vom Absorber zum Sammelkanal. Bei Bedarf sind einzelne Röhren einfach austauschbar. Zugleich können sie als Stagnationsschutz fungieren.
  • In Fassadenkollektoren bieten Heatpipes aufgrund ihrer modularen Bauweise eine hohe gestalterische Flexibilität. Darüber hinaus ermöglichen sie eine Trennung der Gewerke: ein klarer Vorteil hinsichtlich Installation und Haftung.
  • Die aktuelle Forschung arbeitet auch am Einsatz von Heatpipes in raumlufttechnischen Anlagen. Hier können Heatpipes für eine effiziente Wärmerückgewinnung sorgen. So wird Frischluft garantiert und Energie gespart.
  • Mit Hilfe von Heatpipes lassen sich außerdem die Ansprechzeiten von modernen Heizkörpern verkürzen. Zudem wird eine gleichmäßigere Erwärmung garantiert.

 

Neue Methode zur Optimierung und Analyse von Heatpipes

In zahlreichen Studien hat sich gezeigt, dass beim Betrieb um die horizontale Ausrichtung, bei der die Schwerkraft eine untergeordnete Rolle spielt, traditionelle Charakterisierungskonzepte versagen. Dies ist auf das komplexe Grenzbetriebsverhalten der Heatpipes zurückzuführen. Um dieses Problem zu lösen, haben wir am Fraunhofer ISE die neue Methodik der »Temperatur-Phänomenkarten« entwickelt. Mit ihrer Hilfe können wir Heatpipes unter Berücksichtigung der Anwendungsbedingungen für den winkelflexiblen Einsatz analysieren und optimieren. Unsere Kunden und Partner profitieren dabei von unserem praxisorientierten Forschungsansatz, der auf der Simulation von Realitätsbedingungen basiert.

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Publikationen

Unsere Veröffentlichungen zum Thema

Projekte

Forschungsprojekt ArKol

Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadenkollektoren mit Heat-Pipes

Fraunhofer ISE – Geschäftsfeld

Energieeffiziente
Gebäude

 

Fraunhofer ISE – Geschäftsfeldthema

Lüftung, Kälte, Klima