Forschungsbericht 2014



Kombinierte Drehzahl-/Drosselregelung in Kühlkreislaufen

Institut: M-4
Projektleitung: Günter Ackermann
Stellvertretende Projektleitung: Günter Ackermann Olaf Jacobsen
Mitarbeiter/innen: Günter Ackermann
Laufzeit: 13.12.2008 — 12.12.2016
Finanzierung:Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH)

Die Kühlwassersysteme an Bord von Schiffen zur Kühlung der Maschinen sind heute üblicherweise mit Pumpen konstanter Drehzahl ausgestattet. Die Temperaturregelung erfolgt typisch über Bypässe oder die Überbrückung von Wärmetauschern. Im Teillastbereich wäre es vorteilhaft, wenn die Drehzahl der Pumpe vermindert werden könnte. Die hydraulische Leistung würde erheblich abnehmen und somit könnte auch auf der Antriebsseite der Pumpe eine deutliche Energieeinsparung erreicht werden. Als sehr nachteilig wird es heute beurteilt, dass sich mit der Drehzahl auch der Volumenstrom durch die zu kühlenden Maschinen vermindert; deshalb wird von dieser Möglichkeit der Energieeinsparung heute kein Gebrauch gemacht. Ziel der Arbeit ist es, die Pumpendrehzahl in die Temperaturregelung mit einzubeziehen. Durch eine geringfügige Veränderung in der Auslegung der heute üblichen Kreisläufe kann für den Teillastbereich der Druckverlust vermindert werden, sodass trotz eines verminderten Druckes der Volumenstrom unverändert bleibt. In der Temperatur- und Drehzahlregelung müssen deshalb Parameter zu den Strömungswiderständen der Anlage enthalten sein.

Die Kühlwassersysteme an Bord von Schiffen zur Kühlung der Maschinen sind heute üblicherweise mit Pumpen konstanter Drehzahl ausgestattet. Die Temperaturregelung erfolgt typisch über Bypässe oder die Überbrückung von Wärmetauschern. Im Teillastbereich wäre es vorteilhaft, wenn die Drehzahl der Pumpe vermindert werden könnte. Die hydraulische Leistung würde erheblich abnehmen und somit könnte auch auf der Antriebsseite der Pumpe eine deutliche Energieeinsparung erreicht werden. Als sehr nachteilig wird es heute beurteilt, dass sich mit der Drehzahl auch der Volumenstrom durch die zu kühlenden Maschinen vermindert; deshalb wird von dieser Möglichkeit der Energieeinsparung heute kein Gebrauch gemacht. Ziel der Arbeit ist es, die Pumpendrehzahl in die Temperaturregelung mit einzubeziehen. Durch eine geringfügige Veränderung in der Auslegung der heute üblichen Kreisläufe kann für den Teillastbereich der Druckverlust vermindert werden, sodass trotz eines verminderten Druckes der Volumenstrom unverändert bleibt. In der Temperatur- und Drehzahlregelung müssen deshalb Parameter zu den Strömungswiderständen der Anlage enthalten sein.