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Title
Bewertung der Leistungsfähigkeit von Wärmepumpen im Heiz- und Kühlbetrieb / von Daniel Lange
Additional Titles
Assessment of the efficiency of heat pumps in heating and cooling operation
AuthorLange, Daniel
CensorPonweiser, Karl
PublishedWien, 2018
Descriptionxi, 149 Blätter : Diagramme
Institutional NoteTechnische Universität Wien, Diplomarbeit, 2018
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Zusammenfassung in englischer Sprache
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Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Wärmepumpe / Prozesswärme / Prozesskälte
Keywords (EN)Heat pump / process heat / process cooling
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-113789 Persistent Identifier (URN)
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Bewertung der Leistungsfähigkeit von Wärmepumpen im Heiz- und Kühlbetrieb [2.95 mb]
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Abstract (German)

Der Einsatz von Kaltdampf-Kompressionswärmepumpen zur Bereitstellung von Prozesswärme ist ein aktuell viel diskutiertes Thema, dem mehrere nationale und internationale Forschungsprojekte gewidmet sind und es ist nur eine Frage der Zeit, bis die mit einer Wärmepumpe technisch realisierbare Wärmenutzungstemperatur den betrieblichen Anforderungen mehrerer Industriezweige genügen wird. Die erforderlichen begleitenden Maßnahmen um den wissenschaftlichen Fortschritt auch in die Anwendung transferieren zu können, hinken der allgemeinen Entwicklung jedoch hinterher. So existiert beispielsweise kein zufriedenstellendes Werkzeug, das eine schnelle und vor allem nachvollziehbare Beantwortung der elementaren Fragestellung, was eine Wärmepumpe, eingebettet in die realen technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen eines Unternehmens, zu leisten vermag, erlaubt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist der Versuch unternommen worden, zur Schließung dieser Lücke einen Beitrag zu leisten. Aufbauend auf den allgemein bekannten Kennzahlen einer Kompressionswärmepumpe sind größtenteils diagrammbasierte Ansätze zur Ermittlung der wesentlichen technischen und wirtschaftlichen Größen eines Wärmepumpenkreislaufs bis hin zur relativen Energiekosteneinsparung im Heizund Kühlbetrieb abgeleitet und, unter Berücksichtigung formelbasierter Zusammenhänge für die absoluten wirtschaftlichen Größen, anhand eines Fallbeispiels dokumentiert und validiert worden. Die vorliegende Arbeit versteht sich als Diskussionsgrundlage, um die Bewertung der Leistungsfähigkeit eines Wärmepumpenkreislaufs zu vereinheitlichen mit dem Ziel, Hemmnisse auf Seiten der Anwendung abzubauen und im gleichen Zug die Akzeptanz von Wärmepumpen im industriellen Umfeld zu erhöhen.

Abstract (English)

The use of mechanical vapor recompression heat pumps to provide process heat is currently a much discussed topic. There are numerous national and international research projects dedicated to this, and it is only a question of time before the required temperature level as made technically possible by a heat pump will be qualified for industrial requirements. However, the necessary accompanying measures to transfer scientific progress into practice are limping behind general development. For instance, there is no satisfactory tool to answer the basic question of what a heat pump, embedded in real-life technological and economic framework condition, can actually do. In this paper, an attempt is made to help close this gap. Building on the commonly known key technical parameters of the heat pump cycle, this paper uses mostly diagram-based approaches to investigate the relevant technical and economic parameters, culminating in the relative energy conservation in heating and cooling operation, and - by the usage of formula-based approaches for the absolute economic key figures - documents and validates the results with a case study. This paper aims to be a starting point for discussion, in order to unify the evaluation of the performance of heat pump cycles. This is aimed at breaking down obstacles in the practical implementation, and at the same time increase the acceptance of heat pumps in the industrial sector.

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