Ziel der Entwicklung

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Temperaturabhängigkeiten im Anwendungsfall, © ILK Dresden

Im Fokus der europäischen Klimapolitik steht eine Reduzierung des Energiebedarfs und des Ausstoßes an klimaschädlichen Treibhausgasen. Die Verbesserung der Energieeffizienz energieverbrauchsrelevanter Produkte und damit verbunden eine Reduzierung des Energieverbrauchs muss somit Zielstellung konkreter Produktentwicklung sein. Wäschetrockner gehören zu den energieintensiven, energieverbrauchsrelevanten Produkten in Haushalt und Gewerbe. Berechnet man den Stromverbrauch allein für das maschinelle Trocknen von Wäsche, so ergibt sich ein Wert von 5,4 Milliarden Kilowattstunden für das Jahr 2013, also vier Prozent des gesamten Stromverbrauchs in Deutschland. Die Zielstellung des Forschungsprojektes liegt in einer weiteren Verringerung des Energieverbrauchs von Wärmepumpen-Wäschetrocknern WP-WT. Dazu wurde im ersten Schritt der negative Einfluss der Kapillarrohrdrosselung auf den Energieverbrauch eines WP-WT bestimmt und mögliche Energieeinsparpotenziale gezielter, funktionsbedingter Anpassungen des Kältekreislaufs detektiert. Das Potenzial zur Effizienzsteigerung des Kältekreislaufs liegt insbesondere in der instationären Aufheizphase des Trocknungsprozesses.

Vorteile und Lösungen

Die Zielstellung der Energieeinsparung wird mit einer Optimierung der Verdampferfüllung durch Überhitzungsregelung mittels elektronischen Expansionsventils speziell in dieser Aufheizphase des Trocknungsprozesses erreicht. Wesentliche Effekte sind die Anhebung der Verdampfungstemperatur und damit verbunden die Steigerung der Leistung. Die Drehzahl wird durch die Trocknersteuerung zeitlich eher abgesenkt, was unmittelbar in einer Reduzierung der Leistungsaufnahme, insbesondere im ersten Drittel des gesamten Trocknungsprozesses, und forthin in einer Laufzeitverkürzung resultiert Die erzielbare Energieeinsparung wurde an einem umgebauten Referenzgerät nachgewiesen.

Zielgruppe und Zielmarkt

Die Markteintrittschancen der Kernlösung werden aufgrund der erwartungsgemäß höheren Kosten gegenüber der Kapillare als Entspannungsorgan differenziert nach Anwendungsgebiet bewertet und speziell im Premium-Marktsegment (A+++) sowie im Gewerbebereich gesehen. Gute Markteintrittschancen haben zudem die im Projekt identifizierten Teillösungen sowohl bei der Kern- als auch bei den Nebenanwendungen. Dem ILK Dresden bietet sich durch die erzielten Projektergebnisse eine Bandbreite von komplexen neuen Entwicklungsaufgaben im Bereich der Auslegung und Optimierung von Kältegeräten. Die Anwendung des Know-hows ist nicht nur auf ein einziges Produkt beschränkt.