Untersuchungen des thermischen Transportes mit Heatpipes in Verbindung mit thermoelektrischen Modulen

Das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg forscht an Messverfahren und Materialien und entwickelt darauf basierend maßgeschneiderte Systeme für die Industrie. Grundlage unseres Erfolgs sind unsere rund 230 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit ihrem Know-how – gebündelt in fünf Fachabteilungen: Produktionskontrolle, Materialcharakterisierung und -prüfung, Objekt- und Formerfassung, Gas- und Prozesstechnologie sowie Funktionelle Materialien und Systeme.

Die Thermoelektrik beschäftigt sich mit der Temperaturregelung bzw. dem Thermomanagement (Peltier-Effekt) und der Abwärmeverstromung (Seebeck-Effekt). Bei beiden Anwendungen muss die Wärme zum thermoelektrischen Modul hingeleitet und abgeführt werden. Eine hocheffiziente Form des Wärmetransports bieten Wärmerohre (Heatpipes). Bei diesen können durch die Ausnützung von latenter Wärme (Phasenübergang flüssig – gasförmig) sehr hohe Wärmestromdichten erzielt werden. Dadurch ist der Wärmewiderstand von Heatpipes um ein Vielfaches geringer als der von Metallen wie zum Beispiel Kupfer. Da es sich um ein rein passives Bauelement handelt, bietet diese Technologie sowohl für das Thermomanagement als auch zur Abwärmeverstromung großes Potential. In dieser Arbeit soll das Zusammenspiel von thermoelektrischen Modulen und Heatpipes näher betrachtet werden.

Weitere Informationen

Unternehmen

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Abschlussart

Masterarbeit

Ansprechpartner/in

Name: Herr Michael Grupp

Branche

Forschung und Entwicklung

Anforderungen

Was Sie mitbringen
Studium der Ingenieurswissenschaften, Physik oder ein vergleichbarer Studiengang. Für die Arbeit soll ein an den genannten Arbeitsgebieten entsprechendes experimentelles Interesse vorhanden sein. Eine selbstständige Arbeitsweise ist nach der Einarbeitungsphase erwünscht. Die Bearbeitungsdauer soll insgesamt mindestens 6 Monate betragen.
Die Arbeit ist interdisziplinär angelegt, d.h. es ist eine Zusammenarbeit mit anderen Bereichen gegeben und es besteht die Gelegenheit in viele Bereiche der aktuellen Forschungsthemen sowie unterschiedlicher Messtechniken Einblick zu erhalten.
Weiterhin stellt die Arbeit flankiert von aktuellen Forschungsvorhaben und stellt eine wichtige Weiterentwicklung dar, so dass eine direkte und umfassende Betreuung gegeben ist.


Was Sie erwarten können

Für die Untersuchung der Interaktion von thermoelektrischen Modulen und Heatpipes müssen zuerst die Leistungsfähigkeit von Heatpipes und thermoelektrischen Modulen separat und dann in Kombination untersucht werden. Die notwendigen Messeinrichtungen müssen konzipiert und realisiert werden.

Einarbeitung in die Grundlagen der Thermoelektrik und Heatpipe-Technologie
Einarbeitung in technologische und messtechnische Grundlagen
Konzeption und Aufbau eines Messplatzes zur Charakterisierung von Heatpipes
Charakterisierung von kommerziellen Heatpipes
Kombination von Heatpipes mit thermoelektrischen Modulen sowie Charakterisierung dieser Kombinationen hinsichtlich der möglichen Anwendungen bei Thermomanagement und Abwärmeverstromung

Diese Arbeit beschäftigt sich mit folgenden übergeordneten Themenkomplexen:
Wärmetransport und Energieumwandlung (Thermodynamik)
Physikalisch-thermische Effekte und deren Messtechnik
Energietechnik und Thermomanagement

Zusatzinformationen

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Bitte bewerben Sie sich über das Fraunhofer Online-Portal und beziehen sich dabei auf Thesius.

https://recruiting.fraunhofer.de/Vacancies/26304/Application/New/1

Kennziffer: IPM-2016-16