Studium und Lehre

Im Labor für Thermische Energietechnik ist das nebenstehende Organic-Rankine-Cycle (ORC) -Versuchskraftwerk installiert. Die Anlage ist nach dem in der Vorlesung „Thermische Energietechnik“ eingeführten ORC-Prozess unter Nutzung von R134a als Arbeitsfluid entwickelt worden. Sie besitzt die Besonderheit, dass der Rekuperator des Prozesses optional überbrückt werden kann, um verschiedene Betriebsverhalten zu studieren.
Einsatz findet die Anlage im Praktikum zur oben genannten Vorlesung und in Projekt- und Abschlussarbeiten.

Im Stoffwertelabor stehen Messeinrichtungen bereit, mit denen die spezifische Wärmekapazität verschiedener Flüssigkeiten und Festkörper ermittelt werden können. Der Ablauf dieser Messung wird im Praktikum zur Vorlesung „Thermodynamik“ vermittelt.

Mit der testo 885 Wärmebildkamera können berührungslos Temperaturverteilungen auf Oberflächen ermittelt und dargestellt werden.
Anwendungsbereiche für Thermographie sind die Gebäudeinspektion oder Produktionsüberwachung.
Im Labor für Thermische Energietechnik wird die Kamera für verschiedene Projektarbeiten eingesetzt. Die Grundlagen der Thermographie werden in der Vorlesung „Thermische Energietechnik“ vorgestellt.
Wichtig ist dabei die Einstellung des richtigen Emissionsgrades ε. Nebenstehendes Bild zeigt Konservendosen mit unterschiedlichen Oberflächenbeschichtungen und damit unterschiedlichen Emissionsgraden. Die Einstellung ε= 0,9 bietet für die vier Dosen verschiedene Oberflächentemperaturen an. In der Realität sind jedoch alle Dosen mit Wasser nahezu gleicher Temperatur befüllt. Dieses Beispiel hebt den Einfluss des Emissionsgrades deutlich hervor.

Im Wasser-Dampf-Kreislauf eines Kraftwerkes soll die im Dampf enthaltenene Energie bestmöglich in elektrische Energie umgesetzt werden. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades stehen unterschiedliche Komponenten und Verfahrensweisen zur Verfügung, die mit Hilfe des Programmes EBSILON verglichen werden können. Im Rahmen der Lehrveranstaltung „Thermische Energietechnik" wird dieses Tool genutzt, um den Einfluss diverser Verfahrensweisen zu untersuchen. Insbesondere die Änderung der Auslegungsparameter, wie zum Beispiel die Kühlwassertemperatur, kann so dokumentiert werden. Das Bild zeigt einen einfachen Kreislauf  mit Speisewasser-Vorwärmung und Zwischenüberhitzung. Studierende können das Programm ebenfalls für Projektarbeiten nutzen.

Simscape ist eine Erweiterung von MATLAB - Simulink, in der vorgefertigte Komponenten verschiedener physikalischer Domänen enthalten sind. Die Modellierung gestaltet sich dabei sehr intuitiv, da Komponenten über eine Verbindung, die die physikalische Kopplung repräsentiert, verbunden werden können.
Für die thermische Modellierung stehen in Simscape zahlreiche Komponenten verschiedener Domänen zur Verfügung. Das Tool ist vor allem zur Darstellung dynamischer Prozessabläufe und zur Regler-Entwicklung sehr gut geeignet.