Optimierung von Haushaltkühlgeräten mittels numerischer Modellierung

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Kühlgeräte tragen erheblich zum Energiebedarf privater Haushalte bei, und das Bewusstsein der Verbraucher für energie- und kostensparende Produkte wächst. Um die Leistung der Kältemaschine an den variierenden Kältebedarf anzupassen, wird in Haushaltskühlgeräten eine Zweipunktregelung eingesetzt. Die intermittierende Betriebsweise und die Abstimmung der Bauteile des Kältemittelkreislaufs beeinflussen den Energiebedarf erheblich. Die Entwicklung energiesparender Geräte erfolgt derzeit durch zeitaufwendige experimentelle Untersuchungen, wobei die Vorgabe kostengünstiger Produkte den Entwicklungsaufwand einschränkt und nicht alle energiebeeinflussenden Parameter berücksichtigt werden können. Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines numerischen Modells, das Entwicklern ermöglicht, bereits im Entwurfsstadium eine energetische Optimierung des Kältemittelkreislaufs durchzuführen. Im Hauptteil wird die Modellierung der physikalischen Zusammenhänge im Kühlgerät durch Gleichungen beschrieben, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Kältemittelsorption im Öl liegt. Nach experimentellen Untersuchungen wird ein detailliertes Modell zur Beschreibung der transienten Sorptionsvorgänge im Ölsumpf des Hermetikverdichters vorgestellt. Das Simulationsmodell wird verifiziert und auf Problemstellungen in der Entwicklung von Haushaltskühlgeräten angewendet, wobei energetische Verluste im Kältemittelkreislauf analysiert und einfache Modifikationen