Hocheffiziente Isolation für Haushaltsgeräte – Zylindrische Anwendungen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/500552-02

Schlussbericht (Deutsch)

Die Arbeit konzentriert sich auf die Anwendung eines Vakuumspalts zur thermischen Isolation von zylindrischen Körpern. In konzeptionellem Sinne geschieht dies für Kühlschränke, während für Boiler die Untersuchung bis zu produktionsnahen Funktionsmustern vorangetrieben wird. Es zeigt sich, dass die Isolation von Boilern gegenüber den heute Besten eine Reduktion der Wär-meverluste durch die Isolation von bis über 80% bringen kann. Eine entsprechende Vakuum-spalt-Isolation kann beispielsweise mit einem doppelwandigen Rohr aufgebaut sein, welches einen zylindrischen Boiler umschliesst. Die Hohlräume oberhalb und unterhalb des Boilers sind beispielsweise mit PIR-Stopfen isoliert. FEM-Berechnungen und Funktionsmuster haben ge-zeigt, dass ein solches Rohr mit einer Wandstärke von 0.15 mm auf der Innenseite und einer Stärke von 0.4 mm auf der Aussenseite aufgebaut sein kann. Mit dieser Bauweise ist nicht nur ein akzeptables Gewicht der Isolation erreichbar, sondern auch die Preise bleiben voraussicht-lich im gewünschten Rahmen.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Helbling Technik AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Tischhauser,Hans
Staufert,Gerhard

Zugehörige Dokumente

• Hocheffiziente Isolation für Haushaltsgeräte | Zylindrische Anwendungen - Schlussbericht [PDF] 1'472 kB

Schlussbericht (Englisch)

In this study, we investigate the use of a vacuum gap to thermally insulate cylindrical bodies. This is done on a conceptual level for refrigerators. For domestic water heaters (boilers), the investigations have led to a functional prototype close to production level. It could be shown that for the best-insulated boilers available today, thermal loss across the insulation of the tank’s walls can be reduced by up to 80%. A vacuum isolation gap can be implemented for instance using a double-walled tube enclosing a cylindrical water tank. The empty spaces below and above the water tank are filled and isolated using a PIR plug. Finite element simulations and functional prototypes have shown that such a tube can be built with thicknesses of 0.15 mm for the inner wall and 0.4 mm for the outer wall. Using this approach, not only the weight for the insulation remains acceptable but also the cost will presumably remain within the desired range.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Helbling Technik AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Tischhauser,Hans
Staufert,Gerhard

Schlussbericht (Französisch)

Ce travail présente une méthode d’isolation thermique de corps cylindriques par le vide. Deux applications ont été étudiées : le réfrigérateur et la chaudière (boiler). Pour le réfrigérateur, l’étude est au niveau conceptuel, tandis que pour le boiler, les recherches ont conduit jusqu’à un modèle fonctionnel et industrialisable. Il a été montré qu’une isolation par le vide peut réduire les pertes thermiques à travers la paroi d’un boiler de 80% par rapport aux meilleurs appareils actuellement sur le marché. Une isolation par le vide peut être réalisée sous forme d’un grand tube à paroi double, à l’intérieur duquel se trouve le boiler. Les espaces vides au-dessous et au-dessus du boiler sont isolés par exemple avec un bouchon en PIR. Les calculs par éléments finis et les modèles fonctionnels ont montré qu’un tel tube à paroi dou-ble peut être réalisé avec une paroi intérieure de 0.15 mm d’épaisseur et une paroi extérieure de 0.4 mm. En utilisant cette approche, non seulement le poids de l’isolation reste acceptable mais aussi les coûts n’excèdent pas la limite envisagée.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Helbling Technik AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Tischhauser,Hans
Staufert,Gerhard