Kompressor – Motor und Inverter

 

Zusammenfassung:

Bereich

A, Komponenten

Manager

Lukas Dür, ITnA

Key researcher

Raimund Almbauer, ITnA

Stefan Schoder, IGTE

Dauer

3 Jahre

01.01.2024 bis 31.12.2026

Partner

ITnA, IGTE, IMAT, MUL-WPK

Nidec, BSH, Electrolux, Quooker, TDK, infineon, ec2t

Zentrale Ziele

5-7% Effizienzsteigerung

2-5 dB Reduzierung des Schalldruckpegels

 

Hermetische Kältemittelverdichter weisen verschiedene Verlustquellen auf, darunter thermodynamische, mechanische und elektrische Verluste – wobei die thermodynamischen Verluste den größten Anteil ausmachen. Effizienzsteigernde Ansätze scheiterten in der Vergangenheit häufig an übermäßigen Druckpulsationen. Bewährte Dämpfungsmethoden wie Helmholtz-Resonatoren reduzieren diese Pulsationen bei konstanten Drehzahlen effektiv, während innovative Ansätze auf eine strömungsakustische Optimierung bei variablen Drehzahlen zielen, um die Entstehung der Pulsationen direkt zu minimieren. Insgesamt besteht ein Zielkonflikt zwischen hoher thermodynamischer Effizienz und der Übertragung von Pulsationen und akustischen Problemen.

Akustische Emissionen werden durch innovative Abschirmungen gegen Druckpulsationen und passive Absorber entlang des Übertragungsweges reduziert. Diese Maßnahmen verbessern sowohl die Effizienz als auch die Geräuschentwicklung, ohne die Funktionalität des Systems zu beeinträchtigen.

Studien zeigen, dass pulsationsdämpfende Maßnahmen – wie symmetrische und asymmetrische Düsen – Druckschwankungen in Gasströmungen signifikant reduzieren können. Daher werden weitere Untersuchungen an einem neuartigen unterstützten Ventilsystem durchgeführt, um die Effizienz und Akustik des Verdichters zu verbessern. Erste Tests mit handelsüblichen Teilsystemen sind vielversprechend, und weitere Anpassungen durch Forschungspartner sind in Planung.

Fördergeber

ECHODA (Energy Efficient Cooling and Heating of Domestic Appliances) wird im Rahmen eines COMET-Programms (Competence Centers for Excellent Technologies) vom BMK, BMAW, dem Land Steiermark sowie der SFG gefördert. Verwaltet wird das Programm von Seiten der FFG.