Labore

Gebäude- und Energietechnik

Labor Bauphysik

Versuche:

  • Wärmetransport an der Fassad
  • Thermische Trägheit eines Raumes
  • Simulationsmodell: Gebäude und Wärmeübergabesysteme.

Heizungstechnik/Wärmeversorung

Labor Heizungstechnik

Profil und Zielsetzung

  • Einarbeitung in Funktionsweise und Betriebsverhalten heizungstechnischer Komponenten und Anlagen
  • Beurteilung des Teillastverhaltens von Heizungssystemen sowohl hydraulisch als auch wärmetechnisch
  • Einführung in die MSR-Technik von Heizsystemen (Verdeutlichung von Fehlerquellen)
  • Vermittlung der Bedeutung einer ordnungsgemäßen Ausführungsplanung und Realisierung (Wärmebedarf, Heizflächendimensionierung, Rohrnetzberechnung, Strangabgleich, Regelkonzept)
  • Grundlagen der Kessel- und Brennertechnologie (Kesselsteuerung, Brennereinstellung)
  • Ermittlung von heiztechnischen Kennzahlen (z. B. feuerungstechnischer Wirkungsgrad, Kesselwirkungsgrad, Nutzungsgrad) aus Laborversuchen
  • Auswirkung der Betriebsweise von Heizkesseln auf die Schadstoffemission

Versuche:

  • Energieeffizienz in der Wärmeerzeugung
  • Rohrhydraulik
  • Thermisches Verhalten einer Heizungsanlage
  • Hydraulischer Abgleich.

Ausstattung

  • Heizungssystem für ein Einfamilienhaus mit Ölheizkessel, Heizkörpern, Einrohr- und Zweirohrverteilung.
  • Heizkessel-Versuchsstand mit 4 verschiedenen Grundtypen
  • Demonstrationsstand zur Simulation der Hydraulik von Heiznetzen (Messgrößen: Volumenstrom, Differenzdruck)
  • Luft/Wasser-Wärmepumpe
  • 30-Kanalschreiber für Spannung, Thermoelemente und Pt100-4-Leiterschaltung
  • 6-Kanalschreiber für Pt100-4-Leiterschaltung
  • Differenzdruckmessgeräte
  • Software zur Heizlastberechnung, Heizflächenauslegung, TRNSYS, Rohrnetzberechnung, Anlagensimulation
  • Abgas-Analysecomputer

Praktika und Übungen

  • Überprüfung der in der Planungsphase theoretisch ermittelten thermodynamischen und hydraulischen Größen (Volumenstrom, Voreinstellungen, Vor- und Rücklauftemperaturen, Abgaswerte)
  • Durchführung von dynamischen Anlagen- und Gebäudesimulationen im Rahmen von Studien- und Diplomarbeiten zur Ermittlung der Effizienz unterschiedlicher Energieversorgungssysteme
  • Einbeziehung von Wetterdaten der Wetterstation des Labors Messwerterfassung- und verarbeitung bei der Erstellung von Energiestudien
  • Untersuchung der Hydraulik und der Wärmeverteilung von Heizzentralen
  • Bestimmung der Schadstoffemission

Praxisbezogene Anwendungen

  • Schulungen zu den angegebenen Themenkreisen
  • Nutzung der Einrichtungen und Software im Zusammenhang mit Studien- und Diplomarbeiten
  • Nutzung der Einrichtungen im Rahmen von Forschungsaufträgen auch in Zusammenarbeit mit dem Steinbeis-Transferzentrum für Energie-, Umwelt- und Reinraumtechnik
Raumluftmessung
Raumluftlabor in Aktion

Lüftungs- und Klimatechnik

Im Labor für Raumluft- und Klimatechnik untersuchen wir in einem großen Raum die Raumluftströmung in klimatisierten Räumen unter praxisnahen Bedingungen. Der Laborraum kann in seiner Größe angepasst werden, um unterschiedliche geometrische Randbedingungen abzubilden. Es steht ein Raumvolumen von bis zu 7,2 m x 7,2 m und einer Raumhöhe von bis zu 5,5 m zur Verfügung.
Hier untersuchen die Studierenden unterschiedliche Systeme und Komponenten der Raumlufttechnik wie Luftdurchlässe, Kühldecken oder Wärmerückgewinnungssysteme unter den Aspekten Energieeffizienz und thermischer Komfort. Darüber hinaus wird das Labor regelmäßig im Rahmen von Forschungsaufträgen in Entwicklungsprojekten oder in Schulungen und Demonstrationen eingesetzt. Nachhaltiges Bauen ist ein Themenschwerpunkt in der Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik und umfasst dabei sowohl die bauphysikalische Optimierung der Gebäudehülle als auch die anlagentechnische Ausrüstung.
Herausforderung ist dabei, die Gebäudetechnik für Null-Energiegebäude zu gestalten. Denn dabei müssen sowohl die kleinen Energiedichten bei der Versorgung dieser hocheffizienten Gebäude als auch die Nutzung von 100 % regenerativer Energie berücksichtigt werden. Nachhaltige und zukunftsfähige Gebäude stellen einen hohen thermischen, akustischen und visuellen Komfort bei einer sehr guten Luftqualität zur Verfügung. Genau das bewerten wir in unserem Labor für Raumluft- und Klimatechnik. Gerne stellen wir Studieninteressierten unser Labor und die vielfältigen Möglichkeiten der energieeffizienten und komfortablen Raumklimatisierung in der Praxis vor.

 

Profil und Zielsetzung

  • Anwendung der Messtechnik im Rahmen der fachtechnischen Abnahme, insb. Volumenstrommessung und thermischer Komfort
  • Einregulierung von Raumlufttechnischen Anlagen (RLT) im Hinblick auf Zugfreiheit, (lokaler) Temperaturverteilung, Akustik und Raumluftqualität. Erkennen von Problemen
  • Beurteilung von Messwerten und Messgrößen in der Raumlufttechnik
  • Beurteilung von Raumluftströmungen in Abhängigkeit des Lüftungskonzepts, insb. mit Hilfe der Sichtbarmachung

Versuche

  • Strömung in der Luftverteilung.
  • Abnahme und Inbetriebnahme einer Klimaanlage
  • Heizen/Kühlen und Befeuchten/Entfeuchten

Ausstattung

  •  Laborraum (variable Größe bis 7,2 m x 7,2 m x 5,5 m) zur Untersuchung der Raumluftströmung und des thermischen Komforts
  • separater Versuchsstand zur Messung des Luftvolumenstroms nach den gebräuchlichsten Messmethoden, insb. für (stationäre) betriebliche Messungen und (mobile) Abnahmemessungen
  • umfangreiche Messtechnik zur Analyse des Innenraumklimas, insb. Raumluftgeschwindigkeit und Turbulenzgrad, Schallmessung (Klasse 1), operative und Lufttemperaturen, Luftfeuchte sowie Differenzdruckmessung
  • zusätzliche Messtechnik für die Abnahmemessung
  • PC mit Messwerterfassungssystem (MDP-Soft, DIGIS)

 

Praktika und Übungen

  • Beurteilung verschiedener Messverfahren für den Luftvolumenstrom
  • Abnahmeversuch an einer Klimaanlage nach DIN EN 12599
  • Einregulierung der Lüftung eines Testraums nach Sollwerten
  • Untersuchung von Systemen und Komponenten der Raumlufttechnik wie Luftdurchlässe, Kühldecken, Wärmerückgewinnungssysteme, Geräuschmessung in Luftkanälen etc. unter den Aspekten Energieeffizienz und thermischer Komfort

 

Praxisbezogene Anwendungen

  • Schulungen und Demonstrationen zu den angegebenen Themengebieten
  • Nutzung im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten, insb. Entwicklung von Prototypen und messtechnische Evaluierung von Einzelkomponenten
  • Nutzung der Einrichtungen im Rahmen von Forschungsaufträgen
Kälte- und Wärmepumpentechnik

Versuche:

  • Zustandsänderungen im p,h-Diagramm.
  • Stirling-Kältemaschine.
  • Kältemischungen.
  • Systemtechnik

Profil und Zielsetzung

  • Vertrautmachen mit den Systemen Kaltdampf- und Kaltgaskälteanlage und Kältemischungen
  • Erkennen der wichtigsten Merkmale der Kälteanlagensysteme
  • Prüfung des Wissenstandes

Ausstattung

  • Kaltdampfkälteanlage/Wärmepumpe mit FKW R134a
  • Philips-Gaskältemaschine zur Luftverflüssigung mit Helium als Arbeitsmittel
  • Versuchseinrichtung für Kältemischungen
  • Klimakammer -70 °C bis +180 °C
  • LabView-Messwerterfassung
  • 32-Kanal-Punkte-Drucker
  • Druck-, Durchfluss-, Massenstrom-, Temperatur- und Feuchteaufnehmer mit hoher Messgenauigkeit
  • Messschiene mit 4 mA - 20 mA Einheitssignal
  • Probeentnahmen für Kältemittel und Öl
  • Software für Prozessauswertung, Kreislaufberechnung und Auslegung von Komponenten

Praktika und Übungen

  • Beurteilung von Anfahr- und Abschaltvorgänge hinsichtlich der zulässigen Anlagengrenzwerte
  • Vergleich des Betriebsverhaltens von thermostatischen und elektronischen Expansionsventilen
  • Bewerten von Leistungsregelungen im Kältekreislauf
  • Nachweis der Kälteleistung
  • hydraulischer Abgleich der Kalt- und Kühlwasserkreisläufe
  • Auslegung eines Kaltdampfkältekreislaufes mit Software für die Komponentenauswahl

Praxisbezogene Anwendungen

  • Probebetrieb von neuen Verdampfern und Verflüssigern am EXTERN-Anschluss der Verdichtungskälteanlage mit FKW-Kältemitteln für Kälteleistungen bis ca. 15 kW
  • Beurteilung der Wasseraufnahmefähigkeit von Filtertrocknern unter Betriebsbedingungen
  • Beurteilung der Löslichkeit von Schmierstoffen im Kältemittel
Prozess- und Systemautomation

Versuche:

  • Systemanalyse
  • Kaskadierung in der Regelungstechnik.

Planung und Betrieb energietechnischer Anlagen

Planung und Betrieb energetischer Anlagen. Ein Mittarbeiter arbeitet am Computer und berechnet eine energetische Anlage

Versuche:

  • SHK-Container mit energieautarker Energieversorgung
  • Kraft/Wärme/Kälte-Kopplung
  • Solare Wärme- und Kältebereitstellung.