Institut für Prozess- und Produktionsleittechnik Prof. Dr. O. Zirn Dr.-Ing. C. Vetter

Neue Studienarbeit/Bachelor-/Master-Thesis:

Modellbildung und Simulation von Wärmekraftmaschinen in Range-

Extender- und BHKW-Anwendungen Für aktuelle Range-Extender (RE) in Elektrofahrzeugen sowie für Mini-Blockheizkraftwerke (BHKW) steht die Stromerzeugung im Vordergrund. Sie basieren daher vorwiegend auf der Kopplung von benzingetriebener Verbrennungsmaschine und elektrischem Generator. Steht hingegen die Wärmeerzeugung im Vordergrund, so stellt der Stirling-Motor eine interessante Alternative zum Verbrennungsmotor dar (einfacher Aufbau, leise). Allerdings sind solche Anlagen bis heute nicht auf dem Markt erhältlich. Für RE mit Standheizungs- und Klimafunktionalität sowie für Mini-BHKW mit dominierender thermischer Leistung soll daher in dieser Arbeit ein Modell erarbeitet und implementiert werden, das die Einsatzpotentiale, die Dynamik und die erforderliche Steuerungstopologie aufzeigt. Diese Arbeit eignet sich für Studierende des Maschinenbaus /der Mechatronik, die Interesse daran haben, die Grundlagen der Thermodynamik in gleicher Weise in MATLAB/Simulink-Modelle umzusetzen, wie dies für Servoantriebe und Elektrofahrzeuge im Rahmen der Vorlesungen „Automatisierungstechnik“ am IPP geschieht. Vorgehensweise:

- Modellbildung der Basiskomponenten (Verbrenner, Wärmetauscher, Zwischenspeicher, Stirling-Motor, Generator,..)

- Literaturrecherche zu vergleichbaren Projekten - Auslegung einer Versuchsanlage mit 5 kWth/1kWel - Implementierung in MATLAB/Simulink - Simulative Untersuchung - Herausarbeitung der wesentlichen Entwurfsparameter - Konstruktion der Versuchsanlage (CAD) - Dokumentation

Der Bau der Versuchsanlage kann im Rahmen einer Nachfolgearbeit oder parallel als studentische Hilfskraft am IPP erfolgen. Beginn: ab Januar 2012 Betreuung/ Dr. Vetter vetter@ipp.tu-clausthal.de Kontakt: Prof. Zirn zirn@ipp.tu-clausthal.de

Quelle: whispergen-mikro-bhkw-mit-stirlingmotor