Entwicklung und Bewertung von Modellen zur Vereisung und Kondensation bei PVT-Kollektoren in Wärmepumpensystemen

Das Frauenhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreiben wir Anwendungsorientierte Forschung für die technische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für Nachhaltige Energieversorgung.

Für unsere Gruppe „Produktqualifizierung und Normung“ suchen wir zum 01.10.16 eine/n Mitarbeiter/in zu Erstellung einer Bachelor-/Master-/Diplomarbeit.

Weitere Informationen

Unternehmen

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

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Forschung und Entwicklung

Anforderungen

Was Sie mitbringen
-Studium der Physik oder Ingenieurswissenschaften (Maschinenbau, Energietechnik, Renewable Energy Management o.ä.)
-Kenntnisse und Interesse and Modellbildung und Simulationserfahrung mit Modelica/TRNSYS vorteilhaft
-Grundkenntnisse in Statistik sowie Informatik
-Teamfähigkeit, selbständige und lösungsorientierte Arbeitsweise
-gute MS-Office-Kenntnisse
-gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Was Sie erwartet

Thermische Kollektoren wurden bisher in der Regel in solarthermischen Anlagen installiert. Entsprechend waren Betriebsbedingungen, bei denen Wasser auf den Kollektoroberflächen kondensiert oder gefriert für die thermische Leistungsfähigkeit irrelevant. Anders ist dies, wenn Heizsysteme unabgedeckte, photovoltaisch-thermische Kollektoren (PVT-Kollektoren) als Wärmequelle für die Wärmepumpe nutzen: Die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems kann je nach Regelung wesentlich das Verhalten unter diesen Betriebsbedingungen beeinflussen. In einem aktuellen Forschungsprojekt werden dazu Rechenmodelle und Bewertungsmethoden für PVT-Kollektoren basierend auf experimentellen Untersuchungen an PVT-Kollektoren erweitert, um eine möglichst vollständige Beschreibung des thermischen und elektrischen Verhaltens im leistungsrelevanten Betriebsbereich zu ermöglichen.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wird eine Masterarbeit angeboten, mit dem Ziel der Entwicklung von Rechenmodellen, die das thermische und elektrische Verhalten von PVT-Kollektoren bei Vereisung und Kondensation beschreiben. Basierend auf einer Literaturrecherche und Bewertung zu bestehenden Modellansätzen wird ein geeignetes Modell in einer dynamischen Simulationssoftware (z.B. Modelica oder TRNSYS) implementiert. Die Validierung des Modells erfolgt durch Vergleich mit experimentellen Messdaten, die an Testmustern im Labor bei unterschiedlichen Bedingungen getestet werden. Mittels Parameteridentifikation kann somit für beliebige PVT-Kollektoren das Leistungs-, Kondensations-, und Vereisungsverhalten abgebildet werden.

Ihre Aufgaben sind:

-Literaturrecherche und Bewertung von bestehenden Modellen für PVT-Kollektoren hinsichtlich elektrischer und thermischer Leistung sowie der Beschreibung von Kondensationseffekten
-Aufbau eines numerischen Modells, je nach Komplexität z.B. in Modelica oder TRNSYS
-Auswertung von experimentellen Untersuchungen von PVT-Kollektoren in der Klimakammer
-Parameteridentifikation und Validierung des entwickelten Ansatzes

Zusatzinformationen

Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Manuel Lämmle, Tel.: +49 (0)761 45 88-5744

Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
manuel.laemmle@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einempdf-Dokument mit max. 10 MB)

Bitte beziehen sich dabei auf Thesius.

http://www.ise.fraunhofer.de

Kennziffer: ISE-2016-226