Thermodynamik Labor

Klimakammern

Der Bereich Thermische Energiesysteme verfügt über drei Klimakammern.
Die beiden grossen Klimakammern können dabei separat voneinander oder in Kombination genutzt werden.

Als separate Einheiten können Versuchsaufbauten und Teststände unter verschiedenen klimatischen Bedingungen getestet werden.
Als Verbund können die Klimakammern z.B. für Wärmepumpen als Wärmequelle und Wärmesenken agieren.

Die dritte, kleinste Klimakammer, auch Klimaschrank genannt, kann sehr flexibel eingesetzt werden.
Diese wurde Imstitut für Energiesysteme selbst entwickelt und Zusammengebaut.

Klimakammern

Schallgedämmte Klimakammer

Schallleistungspegelmessungen bei uns im Labor und im Feld nach den internationalen Normen EN ISO 9614-1 und 9614-2 durchgeführt.

Schalldruckmessungen im reflexionsarmen Schallraum und im Feld

Frequenzbandanalysen von 10 bis 20000 Hz mittels Schalldruck oder Schallintensität zur Bestimmung von Störfrequenzen einer Maschine

Software zur Ermittlung von harmonischen Oberschwingungen einer Maschine zur Minimierung von Körperschallübertragungen im System

Schallgedämmte Klimakammer

Vakuumpumpen Prüfstand

Eine Vakuumpumpe wird unter anderem durch ihre Kennlinie charakterisiert, die den Zusammenhang wieder gibt zwischen dem Ansaugdruck und dem Saugvermögen.

Um solche Vakuumpumpen Kennlinien zu ermitteln, wurde ein Prüfstand aufgebaut, mit welchem Vakuumpumpen mit Nenn-Saugvermögen zwischen ca. 20 m3/h und 120 m3/h ausgemessen werden können.

Mit dem Prüfstand sind Messungen nach dem Verfahren gemäss der Norm ISO 21360-1 möglich, das unter „5.1 Volume flow rate measurement by the throughput methode“ beschrieben wird.

Zur Messung des Druckes und des Volumenstroms werden jeweils mehrere Sensoren mit unterschiedlichen Messbereichen eingesetzt.

Vakuumpumpen Prüfstand

Kompressor Prüfstand

Mit dem Kompressor Prüfstand können Leistungs- und Effizienzcharakteristiken von Kältemittel-Verdichtern ermittelt werden.

Dazu werden die gewünschten Druck- und Temperaturverhältnisse eingestellt und der Prüfstand nimmt Massenstrom und elektrische Leistungsaufnahme des Verdichters unter diesen Bedingungen auf.

Die Messung des geförderten Kältemittelmassenstroms erfolgt direkt mit zwei Massenstromsensoren nach dem Coriolis-Prinzip. Alle wichtigen Messwerte werden zweifach redundant erfasst und die Temperatursensoren sind innerhalb der Kältemittelleitungen positioniert.

Es können Kompressoren in der Grössenordnung von Heizungswärmepumpen für Einfamilienhäuser getestet werden.

Kompressor Prüfstand
Kompressor Prüfstand

Wärmebildkamera

FLIR T650sc 

Dem Institut steht eine Thermografiekamera mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixeln zur Verfügung. Diese ist sowohl bei der Leistungselektronikentwicklung als auch bei der entwicklung und inbetriebnahme von thermischen Systems ein sehr Hilfreiches Werkzeug.  

  • IR Auflösung: 640 × 480
  • Integrierte Tageslichtkamera
  • Termparturkalibrierte Video-Aufnahmen mit 30fps
  • MSX® Bildverbesserungstechnologie
Wärmebildkamera

Datenaquise

Für die Datenakquisition werden hauptsächlich Messsysteme von National Instruments verwendet. 

Die Mitarbeiter des Instituts entwickeln dabei für jeden neuen Teststand ein separates Steuerprogramm mit der Software LabView von National Instruments. Mit diesem Programm werden nicht nur die Teststände direkt vom Computer gesteuert, sondern auch die Messwerte der Sensoren festgehalten und ausgewertet.

Mit der dazugehörigen Hardware ComapctRio können verschiedenste Sensoren, wie z.B. Temperatursensoren, Strömungssensoren, Leistungssensoren, usw. gleichzeitig aufgezeichnet werden.

Inventar:

  • CompactRio (cRio)
  • NI-Messkarten unterschiedlichen Typs passend zu CompactRio (cRio)
CompactRio zur Datenaquise

Messinstrumente

Mit vielen unterschiedlichen Sensoren ist das Institut in der Lage verschiedene Messgrössen festzuhalten. Die Sensoren können für verschiedenste Fluide in unterschiedlichen Phasen (flüssig, gasförmig) eingesetzt werden. Folgende Sensoren können genutzt werden:

  • Volumenstromsensoren (flüssig, gasförmig)
  • Coriolissensoren
  • Temperatursensoren
  • Enthalpie- und Feuchtesensoren
  • Drucksensoren (absolut, differenz)

Neben den Sensoren und den Messungen am Institut, kann das Institut auf verschiedene Datenlogger zurückgreifen, um Systeme vor Ort und im laufenden Betrieb zu analsysieren und diese auszumessen. 

Messinstrumente