Ölfreier CO2-Kompressor für Grosswärmepumpen zur Warmwassererzeugung

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 103073

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0074;F-Wärmepumpen und Kälte

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Ölfreier CO2-Kompressor für Grosswärmepumpen zur Warmwassererzeugung

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Fortschritte in der Entwicklung eines Verdichters für das natürliche Kältemittel CO2, welcher in Grosswärmepumpen eingesetzt werden soll. Aus Gründen der erforderlichen Lebensdauer soll der Kompressor schmierstofffrei ausgeführt werden, wozu sich ein Turbokompressor aufgrund der geringen Querkräfte in den Rotorlagern anbietet. Weitere Vorteile der Ölfreiheit sind die daraus resultierende Vereinfachung des Systems sowie die potentiell höheren Wirkungsgrade in den Wärmetauschern. Die Spanne zwischen Grundlagenforschung und angewandter Entwicklung macht eine Aufteilung der Arbeit in verschiedene Technologieträger zur gesonderten Untersuchung der Teilkomponenten nötig. Diese Teilarbeiten beinhalten unter anderem die Entwicklung eines Elektromotors, welcher hermetisch in den Verdichter mit eingebaut wird, sowie die numerische und experimentelle Bestimmung der Rotordynamik. In beiden Feldern wurden im vergangenen Jahr signifikante Fortschritte erzielt. Als Ergebnis dieser Arbeiten wird momentan ein erster Verdichter aufgebaut, welcher ausreichend mit Sensorik versehen ist, um die aerodynamische sowie konstruktive Auslegung zu verifizieren.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
awtec AG für Technologie und Innovation

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Uhlenhaut,Dirk
Frehner,Daniel
Vega Völk,Josephine

Zugehörige Dokumente

• Ölfreier CO2-Kompressor für Grosswärmepumpen zur Warmwassererzeugung - Jahresbericht 2009 [PDF] 68 kB
• Ölfreier CO2-Kompressor für Grosswärmepumpen zur Warmwassererzeugung | Funktionsmuster - Jahresbericht 2010 [PDF] 816 kB

Publikationen / Ergebnisse (Englisch)

This work describes the progress in developing a compressor for the natural working fluid CO2, for application in large scale heat pumps. To obtain a reasonable product life time, the compressor is designed to be oil-free, which can more easily be achieved by building a turbo compressor due to the small lateral bearing loads. Further advantages of being oil-free are the resulting simplification of the system as well as potentially higher efficiencies of the heat exchangers. The resulting span between applied science and engineering requires a separate treatment of the components used to build the compressor. These partial technological challenges include amongst others the development of an electrical drive, which is hermetically built into the compressor, as well as numerical and experimental quantification of rotor dynamics. During the past year, significant progress could be achieved in both fields. As a result of this work, a first compressor is currently being built, which will be sufficiently equipped with sensors to verify the aerodynamic as well as the mechanical design.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
awtec AG für Technologie und Innovation

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Uhlenhaut,Dirk
Frehner,Daniel
Vega Völk,Josephine