"Maschinentechnik"
| Begriff | Maschinentechnik |
| Metakey | Studiengang/Studienrichtung (institution:field_of_study) |
| Typ | Keyword |
| Vokabular | HSLU |
54 Inhalte
- Seite 1 von 5
KI-basierte Reglerauslegung – Reinforcement Learning für dynamische Systeme
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- Titel
- KI-basierte Reglerauslegung – Reinforcement Learning für dynamische Systeme
- Autor/in
- Datierung
- 10.06.2022
- Beschreibung
- Das Ziel der vorliegenden Bachlorarbeit war es, erste Erfahrungen mit Reinforcement Learning und der
Kopplung mit Modelica Systemmodellen zu machen. Dazu wurde ein Showcase erstellt, welcher die
Regelung eines Systems selbstständig mithilfe eines Systemmodells erlernen soll. Das Ergebnis wurde
evaluiert und erste Erkenntnisse dokumentiert. Die vorliegende Arbeit gibt ausserdem einen fundamentalen
Überblick zur Thematik und verschafft das nötige theoretische Grundwissen. Somit soll die Arbeit den
Einstieg für weitere Untersuchungen und Versuche erleichtern.
The aim of this bachelor thesis was to gain first experiences with reinforcement learning and the coupling
with Modelica system models. For this purpose, a showcase was created, which should learn self-sufficient
how to control a system with the help of a system model. The result was evaluated and first cognizance were
documented. The present work also gives a fundamental overview of the topic and provides the necessary
theoretical knowledge. Thus, the work should facilitate the entry for further investigations and tests.
- Das Ziel der vorliegenden Bachlorarbeit war es, erste Erfahrungen mit Reinforcement Learning und der
- Urheberrechtshinweis
- Arnold Tim, Hochschule Luzern Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 30.11.2022
- Übergeordnete Sets
- 1
Konzept eines Systems zum Antreiben und Kontrollieren eines Sprüharmes in einer Reinigungsanlage
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- Titel
- Konzept eines Systems zum Antreiben und Kontrollieren eines Sprüharmes in einer Reinigungsanlage
- Autor/in
- Datierung
- 11.06.2021
- Beschreibung
- Die vorliegende Bachelorarbeit zeigt die Entstehung einer möglichen Lösung für die Sprüharmkontrolle
in einer Reinigungsanlage. Das Projekt wird zusammen mit der Firma Belimed Life Science als Industriepartner
erarbeitet. Ziel dieser Arbeit ist es ein System zu entwickeln, das die Drehgeschwindigkeit
und Drehrichtung von Sprüharmen in einer Reinigungsanlage steuer- und regelbar macht. Die Anlagen,
für die das System entwickelt wird, kommen hauptsächlich für die Reinigung von pharmazeutischen
Gerätschaften zum Einsatz.
Mit Hilfe eines Brainstormings und Recherchearbeiten werden mögliche Lösungen übersichtlich in verschiedenen
morphologischen Kästen dargestellt. Durch Diskussionen mit Fachleuten der Firma Belimed
Life Science und einer Nutzwertanalyse werden die weniger geeigneten Lösungen Schritt für
Schritt aussortiert. Die Schlussentscheidung des zu entwickelnden Konzeptes wird schliesslich durch
Vorversuche gestützt um die Praxistauglichkeit von Anfang an mitbeurteilen zu können.
Der Lösungsvorschlag für die vorhandene Problemstellung besteht aus dem Antrieb des Sprüharmes
mit Hilfe eines Wasserrades. Dieses wird durch dasselbe Wasser angetrieben, das auch für die Reinigung
verwendet wird. Dadurch sind keine zusätzlichen Betriebsmittel nötig und die Anforderungen
bezüglich Temperatur- und Wasserbeständigkeit können erfüllt werden. Die Drehzahl des Wasserrades
und somit des Sprüharmes kann über proportionale Stromventile stufenlos eingestellt werden.
Durch die unterschiedliche Anordnung der Wasserdüsen für das Antriebswasser kann die Drehzahl
während des Betriebes umgekehrt werden.
Das entwickelte Konzept wird mit Hilfe eines Funktionsmodells auf ihre Funktionen und Tauglichkeit
geprüft. Der dazu gehörende Testbericht liegt in dieser Arbeit aus Zeitgründen nicht vor. Er wird jedoch
nachgereicht und als separates Dokument angefügt.
This bachelor thesis shows the development of a possible solution for spray arm control in a cleaning
plant. The project is being developed together with the company Belimed Life Science as an industrial
partner. The aim of this work is to develop a system that makes the rotational speed and direction of
spray arms in a cleaning plant controllable and adjustable. The plants for which the system is being
developed are mainly used for cleaning pharmaceutical equipment.
With the help of brainstorming and research work, possible solutions are clearly presented in various
morphological boxes. Through discussions with representatives of Belimed Life Science and a utility
analysis, the less suitable solutions are sorted out step by step. The final decision of the concept to be
developed is finally supported by preliminary tests in order to be able to assess the practicability from
the beginning.
The proposed solution for the existing problem consists of driving the spray arm with the help of a
water wheel. This is driven by the same water that is used for cleaning. This means that no additional
operating materials are required and the requirements regarding temperature and water resistance
can be met. The speed of the water wheel and thus of the spray arm can be infinitely adjusted via
proportional flow control valves. By arranging the water nozzles for the drive water in different ways,
the speed can be reversed during operation.
The developed concept is tested for its functions and suitability with the help of a functional model.
Due to time constraints, the corresponding test report is not available in this paper. However, it will
be submitted later and attached as a separate document.
- Die vorliegende Bachelorarbeit zeigt die Entstehung einer möglichen Lösung für die Sprüharmkontrolle
- Urheberrechtshinweis
- Geisseler Samuel, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 15.12.2021
- Übergeordnete Sets
- 1
Latent storage for low temperature applications
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- Titel
- Latent storage for low temperature applications
- Autor/in
- Datierung
- 07.01.2019
- Beschreibung
- The Scottish company Sunamp Ltd produces latent thermal storage batteries in which heat or cold is stored using phase change materials (PCM). Sunamp manufactures a variety of batteries with storage temperatures from -5°C to 120°C. Sunamp together with the Lucerne University of Applied Sciences and Arts, have set themselves the goal of developing a latent storage system for cold storage at temperatures between -30°C and -5°C. For low temperature applications in this temperature range there is currently no product available on the market which uses latent storage. The most common way currently used for thermal cold storage at low temperatures, is sensible storage with water-glycol mixtures. The aim of this bachelor thesis is to find PCM which are suitable for use in a low-temperature latent storage.
At first a market analysis was carried out to find out at which temperatures a latent storage could be needed. Afterwards, materials were researched, and candidates were selected. At last the thermal properties of the selected materials were determined in various measurements and experiments.
In the market analysis it was investigated what temperatures are used in the food industry. It was found that temperatures between -30°C to -18°C are used for the transport, the storage and the retail of frozen food. Within this temperature range materials were researched with suitable phase change temperatures. The properties such as phase change enthalpy and toxicity of the found materials were compared, and the most suitable materials were selected for experimental analysis. The eight selected PCM candidates included three eutectic salt water solutions and five are organic compounds of different classes of materials. The selected eutectic water-salt solutions are aluminum nitrate solution (Al(NO3)3), Magnesium chloride solution (MgCl2), and sodium chloride solution (NaCl). The selected organic materials include 1,3-Dibromopropane, 1-Heptanol, n-Decane, Propionic acid and Nonaldehyde. DSC measurements, T-History experiments, and material compatibility experiments were performed with the selected materials. With the DSC measurements the phase change temperature, the melting enthalpy and the specific heat capacity were measured. With the help of the T-History experiment the subcooling could be determined and crystallization could be observed. With the material compatibility experiments, it was possible to determine how the materials behave in combination with copper, steel and aluminum. In addition, a setup was developed and constructed for future cycle stability measurements.
It was shown that the eutectic salt water mixtures have the best thermophysical properties such as enthalpy of fusion and specific heat, however they exhibit a poor compatibility with metals. The organic materials have good thermophysical properties. The organics have good compatibilities with aluminum. The compatibility with copper and steel depends on the material.
Die schottische Firma Sunamp Ltd verkauft und produziert thermische Wärmespeicher-Batterien in denen Wärme oder Kälte mit Phasenwechselmaterialien (PCM) gespeichert wird. Sunamp stellt verschiedene Batterien mit Speichertemperaturen von -5°C bis 120°C her. Sunamp zusammen mit der Hochschule Luzern haben sich das Ziel gesetzt einen Latent-speicher für Kältespeicherung im Temperaturbereich von -30°C bis -5°C zu entwickeln. Für Tieftemperaturanwendungen in diesem Temperaturbereich gibt es noch kein Produkt auf dem Markt, welches latente Speicherung verwendet. Zur Kältespeicherung im Tieftemperatur-bereich wird momentan hauptsächlich sensible Kältespeicherung mit Wasser-Glykol Mischungen eingesetzt. Ziel dieser Bachelor-Thesis ist es PCM zu finden welche für die Anwendung in einem Tieftemperatur Latentspeicher geeignet sind.
Als erstes wurde eine Marktanalyse durchgeführt um herauszufinden bei welchen Temperaturen ein Latentspeicher Anwendung finden könnte. Danach wurden Materialien recherchiert und geeignete Kandidaten wurden ausgewählt. Als letztes wurden die thermischen Eigenschaften der ausgewählten Materialien in verschiedenen Experimenten untersucht.
In der Marktanalyse wurden die Temperaturen in der Lebensmittelindustrie untersucht. Es konnte herausgefunden werden, dass für den Transport, die Lagerung und den Verkauf von tiefgekühlten Lebensmitteln Temperaturen im Bereich von -30°C bis -18°C verwendet werden. Von den Materialien die für diesen Temperaturbereich gefunden wurden, wurden acht ausgewählt die ungiftig sind, günstig sind und eine hohe Phasenwechselenthalpie aufweisen. Von den gewählten Materialien sind drei eutektische Salzwasser-Lösungen und fünf sind organische Verbindungen. Die ausgewählten eutektischen Salzwasser-Lösungen sind Aluminiumnitratlösung (Al(NO3)3), Magnesiumchloridlösung (MgCl2) und Natrium-chloridlösung (NaCl). Die ausgewählten organischen Materialien sind 1,3-Dibrompropan, 1-Heptanol, n-Decan, Propionsäure und Nonaldehyd. Mit den gewählten Materialien wurden DSC-Messungen, T-History Experimente und Materialverträglichkeits-Experimente durch-geführt. Durch DSC Messungen wurde die Phasenwechseltemperatur, die Schmelzenthalpie und die spezifische Wärmekapazität gemessen. Mithilfe des T-History-Experiments konnte das Subcooling bestimmt werden und die Kristallisation beobachtet werden. Mit den Material-verträglichkeits-Experimenten, konnte bestimmt werden wie die Materialien sich in Kombination mit Kupfer Stahl und Aluminium verhalten. Zusätzlich wurde ein Prüfstand für zukünftige Zyklenstabilitätsmessungen ausgelegt und aufgebaut.
Es zeigte sich, dass die eutektischen Salzwasser-Lösungen die besten thermophysikalischen Eigenschaften wie Phasenwechselenthalpie und spezifische Wärmekapizität aufweisen. Die Verträglichkeit der Salzwasser-Lösungen mit Metallen ist mangelhaft. Die organischen Verbindungen besitzen gute thermophysikalische Eigenschaften. Die Verträglichkeit mit Aluminium ist gut. Bei Kupfer und Stahl ist die Verträglichkeit von dem Material abhängig.
- The Scottish company Sunamp Ltd produces latent thermal storage batteries in which heat or cold is stored using phase change materials (PCM). Sunamp manufactures a variety of batteries with storage temperatures from -5°C to 120°C. Sunamp together with the Lucerne University of Applied Sciences and Arts, have set themselves the goal of developing a latent storage system for cold storage at temperatures between -30°C and -5°C. For low temperature applications in this temperature range there is currently no product available on the market which uses latent storage. The most common way currently used for thermal cold storage at low temperatures, is sensible storage with water-glycol mixtures. The aim of this bachelor thesis is to find PCM which are suitable for use in a low-temperature latent storage.
- Urheberrechtshinweis
- Kurmann David, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 29.04.2020
- Übergeordnete Sets
- 1
Mechanischer Aufbau für das OoDrop-Experiment
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- Titel
- Mechanischer Aufbau für das OoDrop-Experiment
- Untertitel
- Froscheier im freien Fall
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2019
- Beschreibung
- Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung des mechanischen Aufbaus für das
OoDrop-Experiment von Dr. Simon Wüest der Abteilung Medizintechnik der Hochschule Luzern.
Ziel dabei ist die Auswirkung wechselnder Gravitationsbelastung auf Ionenkanäle innerhalb eines
Froscheis zu untersuchen. Dies geschieht durch Messung der elektrischen Spannung während dem
freien Fall. Dafür muss das Ei sehr präzis mit einer entsprechenden Vorrichtung angestochen
werden. Der mechanische Aufbau soll auf maximal mögliche Steifigkeit ausgelegt werden, um die
Bewegungen der Kapillarenspitze im Innern des Froscheis zu minimieren und somit dessen
Beschädigung zu verhindern. Betreffend der Positioniergenauigkeit soll das Froschei auf einen
Hundertstelmillimeter genau angestochen werden. Um den Einfluss von Relaxationsbewegungen
der Fallkapseletage auf die Kapillarenspitze im Froschei zu eruieren, wird mittels Finite Elemente
Methode die Durchbiegung der Fallkapseletage berechnet und mit einer Handrechnung verifiziert.
Das Ergebnis der Arbeit entsteht auf Grundlage eines morphologischen Kastens, indem Lösungen
für die Teilfunktionen zusammengetragen werden, woraus zwei Konzepte entstehen. Aus dem
favorisierten Konzept wird ein Entwurf als parametrisierte CAD-Baugruppe konstruiert und im 3DDruck
und der mechanischen Werkstatt an der HSLU hergestellt. Als Produkt dieser Arbeit ist ein
funktionsfähiger Prototyp entstanden, der in der Lage ist das Froschei anzustechen. Dieser liefert
die Grundlage für die Herstellung eines hauptsächlich aus Metall bestehenden Aufbaus. Die
Konstruktion des Prototyps ist mit Überzeugung eine optimale Ausgangslage für das OoDrop-
Experiment. Damit trägt sie einen grossen Teil zu einem erfolgreichen Versuch bei.
This thesis deals with the development of the mechanical construction for the OoDrop-Experiment
of Dr. Simon Wüest from the medical engineering department of the Lucerne University of Applied
Science and Arts. The aim is to analyze the effect of changing gravitational load on ion channels
within a frog egg. This is done by measuring the electric voltage inside the egg during free fall. For
this, the egg must be broached very precisely with a suitable device. The mechanical construction
should be designed for maximum stiffness to minimize the movement of the capillary tip inside the
egg and thus prevent its damage. Concerning the positioning accuracy, the frog egg must be
broached within a hundredth millimeter. To determine the influence of relaxation movements of the
falling capsule on the capillary tip in the frog egg, the deflection is calculated using finite element
method. This result will then be verified with a manual calculation. The product of this thesis is
based on a morphological box. Various solutions for each subfunction are then combined to two
concepts. The favored concept will be advanced to a parametrical CAD assembly and manufactured
using 3D printing and the mechanical workshop at the university. The product is a functional
prototype which is able to stab the frog egg. This provides the basis for the production of a metal
construction. The construction of the prototype is with conviction an optimal starting point for the
OoDrop-Experiment and contributes a lot to a successful experiment.
- Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung des mechanischen Aufbaus für das
- Urheberrechtshinweis
- Rüfenacht Lukas, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 26.11.2019
- Übergeordnete Sets
- 1
Mobiles Testsystem für Heisswasser-Spritzfahrzeug SBB
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- Titel
- Mobiles Testsystem für Heisswasser-Spritzfahrzeug SBB
- Autor/in
- Datierung
- 11.06.2021
- Beschreibung
- Die vorliegende Bachelor-Thesis dokumentiert die Erarbeitung eines Lösungskonzepts für
ein mobiles Testsystem, welches für Aussagen über die Spritzgenauigkeit in Abhängigkeit
der Geschwindigkeit des Heisswasser-Spritzfahrzeugs verwendet werden kann.
In der heutigen Gesellschaft wird mehr und mehr erwartet, dass die öffentlichen
Verkehrsmittel günstig, zuverlässig und umweltfreundlich sind. Für eine hohe Zuverlässigkeit
ist die Wartung und Instandhaltung der eigenen Produkte ein entscheidender Faktor für die
Firma. Hier ist die Schwierigkeit, das richtige Mittel zwischen Zeitdruck und Qualität zu
finden. Können Prozesse oder Arbeitsschritte umweltfreundlicher gestaltet werden, hebt das
die Anerkennung der Firma in der Gesellschaft.
Die SBB hat sich das Ziel gesetzt, bis 2025 komplett auf den Einsatz von Glyphosat zu
verzichten. Das Glyphosat verwendet die SBB aktuell für die Unkrautbekämpfung in den
Gleisbetten, dies ist ein Bestandteil der Instanthaltung des Schweizer Schienennetzes.
Um dies zu ermöglichen, hat sie das Heisswasser-Spritzfahrzeug gebaut, welches das
Unkraut mit 95°C heissem Wasser bekämpft. Der Spritzmechanismus wird durch eine
Variable Rate Application Steuerung gesteuert. Leider ist die Spritzgenauigkeit bei höheren
Geschwindigkeiten nicht zufriedenstellend. Dies hat die Konsequenz, dass entweder
langsamer gefahren oder zu viel Wasser verwendet werden muss.
Die vorliegende Arbeit präsentiert drei Prinzipkombinationen eines möglichen mobiles
Testsystems für das Heisswasser-Spritzfahrzeug. Im Anschluss an das Variantenstudium
wurde in Zusammenarbeit mit dem Verantwortlichen der SBB eine vierte Prinzipkombination
erstellt. Diese bildet die Basis für das finale Lösungskonzept. Als Abschluss wurden alle
offenen Punkte, die für eine Umsetzung nötig sind, aufgelistet und mit einer
Risikobeurteilung ergänzt.
This bachelor thesis documents the development of a concept solution for a mobile test
system. This can be used for statements about the spraying accuracy depending on the
speed of the spray train.
today's society it’s more and more important that public transport is cheap, reliable and
environmentally friendly. For a high reliability, maintenance and servicing of its own products
are an important factor for the company. The difficulty here is to find the right balance
between time pressure and quality. If processes or work steps can be made more
environmentally friendly, this increases the company’s reputation in society.
SBB has set itself the goal of completely eliminating glyphosate by 2025. SBB is currently
using glyphosate to control weeds in the track beds, which is part of the maintenance of the
Swiss rail network. To make this possible, they built the spray train that fights the weeds with
95°C hot water. The spraying mechanism is controlled by a control system with a variable
rate application. Unfortunately, the spraying accuracy is not satisfactory at higher speeds. As
a result, either the speed must be reduced or too much water has to be used.
This paper presents three possible combinations of a mobile test system for the spray train.
Following the study of possible options, a fourth possible combinations was drawn up in
cooperation with the person responsible at SBB. This formed the basis for the final solution
concept. As a conclusion, all open issues that are necessary for implementation were listed
and supplemented with a risk assessment.
- Die vorliegende Bachelor-Thesis dokumentiert die Erarbeitung eines Lösungskonzepts für
- Urheberrechtshinweis
- Segat Stig Francesco, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 16.03.2022
- Übergeordnete Sets
- 1
Modellierung von Sandwich Strukturen
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- Titel
- Modellierung von Sandwich Strukturen
- Autor/in
- Datierung
- 07.01.2019
- Beschreibung
- Sandwich-Strukturen werden überall dort eingesetzt, wo hohe Steifigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht
gefordert sind. Dabei gibt es eine Vielzahl möglicher Materialkombinationen und Versagensarten. Die vorliegende
Bachelor-Thesis behandelt die lokalen Instabilitäten Facesheet Wrinkling, Intracell Buckling und Shear Core
Crimping bei Sandwich-Strukturen mit Composite-Deckschichten und Honigwaben-Kern. Ziel ist es, ein Finite-
Elemente-Modell zu entwickeln, mit welchem diese lokalen Versagensmoden vorhergesagt werden können. Dieses
Modell soll dann mittels geeigneten Versuchen validiert und mit analytischen Formeln aus der Literatur verglichen
werden. Eine vorangegangene Arbeit nahm sich dieser Thematik bereits an. Es gelang dort nicht durchgängig, die
lokalen Instabilitäten in den Versuchen herbeizuführen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse daraus dienten als
Grundlage für diese Arbeit.
Auch in dieser Arbeit gelang das Herbeiführen der lokalen Instabilitäten nicht über alle Versagensmoden hinweg.
Imperfektionen bei den hergestellten Proben und dickere Deckschichten als erwartet lieferten zum Teil
unzufriedenstellende Ergebnisse. Das erstellte Simulationsmodell lieferte für das Facesheet Wrinkling und Shear
Core Crimping eine gute Übereinstimmung mit den Berechnungsformeln. Das Intracell Buckling konnte in der
Simulation nicht herbeigeführt werden.
Sandwich structures are used wherever high stiffness and low weight are required. There are a variety of possible
material combinations and failure modes. This bachelor thesis deals with the local instabilities Facesheet
Wrinkling, Intracell Buckling and Shear Core Crimping in sandwich structures with composite face sheets and
honeycomb core. The goal is to develop a finite element model to predict these local failure modes. This model
should then be validated by suitable experiments and compared with analytical formulas from the literature. A
previous work has already adressed this issue. However, it did not consistently succeed in inducing the local
instabilities in the experiments. The knowledge gained from this previous thesis served as the basis for this work.
In this work too, the local instabilities could not be precipitated across all modes of failure. Imperfections in the
samples produced and thicker facings than expected yielded in partially unsatisfactory results. The created
simulation model provided a good agreement with the calculation formulas for the Facesheet Wrinkling and Shear
Core Crimping. Intracell buckling could not be achieved in the simulation.
- Sandwich-Strukturen werden überall dort eingesetzt, wo hohe Steifigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht
- Urheberrechtshinweis
- Beeler Jan, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 29.04.2020
- Übergeordnete Sets
- 1
Neuentwicklung des Postprozessors von RoboDK
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- Titel
- Neuentwicklung des Postprozessors von RoboDK
- Autor/in
- Datierung
- 10.06.2021
- Beschreibung
- In der Robotik wird die Offline-Programmierung dadurch gekennzeichnet, dass eine Applikation auf einem
Computer simuliert und entwickelt werden kann, um dann nach Fertigstellung auf einen realen Roboter
übertragen werden zu können.
An der HSLU in Horw, in welcher mehrere Roboterzellen mit Stäubli-Robotern stehen, wird dies mit dem
Programm RoboDK realisiert. Ein Simulationsprogramm kann durch RoboDK in ein Roboterprogramm für
Stäubli Roboter umgewandelt werden.
Allerdings funktioniert die Schnittstelle, welche für die Umwandlung zuständig ist, nicht in allen Fällen. Ziel
ist es, durch eine Analyse mit vielen verschiedenen Use-Cases, herauszufinden, wie diese Umwandlung
genau funktioniert und welche Fehler dabei passieren. Ein geeignetes Konzept soll diese Problemstellen dann
beheben. Die Analyse zeigt, dass die Schnittstelle aus einer Umwandlung des Simulationsprogrammes in eine
Auflistung der Aktionen der Simulation und einem Postprozessor besteht, welcher diese Auflistung
herstellerspezifisch in Robotercode umschreibt. Bei der Umwandlung in die Auflistung (welche nicht
manipulierbar ist) zeigen sich Probleme, wie das Fehlen von wichtigen Funktionen und das Weglassen der
Programmlogik. Ausserdem benutzt der Postprozessor fehlerhafte Funktionen oder kann wichtige Befehle gar
nicht übersetzen.
Das erarbeitete Konzept, um diese Probleme zu beheben, besteht aus einem verbesserten Postprozessor und
einer Python-Library. Die fehlerhaften Funktionen im Postprozessor sind behoben, und alle fehlenden
Funktionen für spezifische Befehle sind implementiert. Die Python-Library wird von den Entwickler*innen
bereits in das Simulationsprogramm importiert und dort genutzt. Sie unterstützt die Programmierung mit
verschiedenen Funktionen und kommuniziert über die Umwandlung mit dem Postprozessor, um die nicht
manipulierbare Umwandlung in die Auflistung zu umgehen. Verschiedene Tests, sowohl mit neuen Use-
Cases, aber auch als Testfall mit mehreren Studenten, zeigen die Funktionalität dieses Konzeptes in der
Praxis. Einzig die Umwandlung in die Auflistung kann nicht gänzlich verbessert werden und führt in einigen
Fällen der Applikation zu Problemstellen.
In the robotics, the offline-programming is characterized by an application, that can be simulated and
developed on a computer to be uploaded to a real robot after completion. This is being realized with the
program RoboDK at the university in Horw, in which a number of robot cells with Stäubli-robots are based.
However, this interface, which is used for the conversion, does not work in all of the cases. The aim of this
project is, by an analysis with many different use-cases, to find out, how this interface exactly works and
which errors are occuring while using it. A suitable concept targets to solve those problems. The analysis
shows, that the interface consists of a conversion of the simulation program (in RoboDK) in a list of action of
the simulation, and a postprocessor, which rewrites the list manufacturer-specific in robot code. The
conversion in the list (which is not manipulable) shows problems, like the lack of important functions and the
omission of the logic of the simulation program. Furthermore, the postprocessor works with faulty functions
and can’t rewrite some important commands.
The developed concept, that aims to solve those problems, consists of an impoved version of the
postprocessor an a python-library. The incorrect functions in the postprocessor are remedied, an all missing
functions for specific commands are implemented. The python-library is being imported and used by the
developer already in the simulation program. The library supports the programing with many different
functions and communicates through the conversion with the postprocessor, to bypass the not manipulable
conversion in the list of actions. Different tests, with new use-cases, but also with a test-case with many
different students, show the functionality of this concept in practice. Only the conversion in the list of actions
cannot be improved completly and in rare cases, leads to some problems of the application.
- In der Robotik wird die Offline-Programmierung dadurch gekennzeichnet, dass eine Applikation auf einem
- Urheberrechtshinweis
- Perren Janis, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 16.03.2022
- Übergeordnete Sets
- 1
Numerische und experimentelle Untersuchung des Druckabfalls um Zylinder im Festbett
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- Titel
- Numerische und experimentelle Untersuchung des Druckabfalls um Zylinder im Festbett
- Autor/in
- Datierung
- 09.01.2021
- Beschreibung
- Die zunehmende Produktion von variablen erneuerbaren Energien erfordert die Integration von kompakten
thermischen Speichersystemen. Eine beliebte Option mit geringem Platzbedarf und hoher Kapazität sind
Latentwärmespeicher. Ihre hohe volumenspezifische Wärmekapazität wird durch die Verwendung von
Phasenwechselmaterialien (PCMs) als Speichermaterial erreicht. Es gibt verschiedene Bauformen für
Latentwärmespeicher, wie z. B. Direktkontakt [1], Wärmetauscher [2] oder makroverkapseltes PCM [3]. Für
letzteres ist eine geeignete Kapselgeometrie entscheidend für die Eigenschaften des Speichersystems.
In dieser Arbeit wird der Einfluss der Kapselgeometrie auf den Druckabfall durch analytische, numerische
und experimentelle Verfahren untersucht. Ziel ist es, ein numerisches Verfahren zu finden, mit welchem der
Druckverlust über verschiedene Festbettkonfigurationen bestimmt werden kann. Dazu wurden zwei
Festbettkonfigurationen, bestehend aus Zylindern mit jeweils unterschiedlichen Höhen-zu-Durchmesser-
Verhältnissen, h/d = 1 und h/d = 2.5 erstellt. Für numerische Simulationen wurden die Festbetten durch CTScans
mit dem CT-System d2 von Diondo digitalisiert. Zusätzlich wurden Festbetten mit identischen
Parametern in der 3D-Grafiksuite Blender erstellt.
Zuerst wurde der Druckgradient mit der Ergun-Gleichung berechnet. Für die Strömungssimulation wurden
die drei Programme VGSTUDIO, GeoDict und coupledNumerics verwendet. VGSTUDIO und GeoDict
benötigen als Geometrie-Input nur eine STL-Datei. Für die Simulation in coupledNumerics muss zuerst ein
Netz erstellt werden. Für die Netzgenerierung wurde, der in OpenFOAM enthaltene Netzgenerator,
snappyHexMesh verwendet.
Für die Validierung der Resultate von der Ergun-Gleichung und den Strömungssimulationen wurden
Experimente durchgeführt. Der dafür erstellte Experimentaufbau ist so konzipiert, dass Festbetten mit
verschiedenen Höhen aufgenommen und auf dem CT-System vermessen werden können. Der Vergleich zeigt eine Diskrepanz zwischen den Resultaten der Ergun-Gleichung und des Experiments.
Die Resultate von VGSTUDIO und GeoDict zeigen, dass ein anderer Solver benutzt werden muss, um
repräsentative Ergebnisse zu bekommen. CoupledNumerics liefert von allen numerischen Methoden die
plausibelsten Resultate. Allerdings sollte die Netzgenerierung optimiert werden.
Diese Arbeit zeigt, dass eine Simulation der Strömung durch ein Festbett aufgrund der komplexen Geometrie
grosse Schwierigkeiten mit sich bringt. Für zukünftige Arbeiten sollte die Verwendung von coupledNumerics
weiterverfolgt werden.
The increasing production of variable renewable energies necessitates the integration of compact thermal
storage systems. A popular option with a small footprint and high capacity are latent heat storage systems.
Their high volume-specific heat capacity comes from the utilization of phase change materials (PCMs) as the
storage material. There are several designs for latent heat storage systems, such as direct contact [1], heat
exchanger [2] or (macro-) encapsulated PCM [3], etc. When operating the latter, a suitable capsule geometry
is critical for the performance of the storage system.
In this study, the influence of the capsule geometry on the pressure drop is investigated by analytical,
numerical and experimental methods. The aim is to find a numerical method with which the pressure drop
can be determined over different packed-bed configurations. For this purpose, two packed-bed configurations
consisting of cylinders with different height-to-diameter ratios, h/d = 1 and h/d = 2.5, were created. For
numerical simulations, the fixed beds were digitised by CT scans with the CT system d2 from Diondo.
Additionally, fixed beds with identical parameters were created in the 3D graphic suite Blender.
First, the pressure gradient was calculated using the Ergun equation. For the flow simulation, the three
programmes VGSTUDIO, GeoDict and coupledNumerics were used. VGSTUDIO and GeoDict only require
an STL file as geometry input. For the simulation in coupledNumerics, a mesh must first be created. For the
mesh generation, the mesh generator snappyHexMesh, which is included in OpenFOAM, was used.
Experiments were carried out to validate the results of the Ergun equation and the flow simulations. The
experimental setup created for this purpose is designed in such a way that packed beds with different heights
can be used for experiments and measured on the CT system.
The comparison shows a discrepancy between the results of the Ergun equation and the experiment. The
results of VGSTUDIO and GeoDict show that a different solver must be used to get representative results.
CoupledNumerics provides the most plausible results of all numerical methods. However, the mesh
generation should be optimised.
This work shows that a simulation of the flow through a packed bed presents great difficulties due to the
complex geometry. For future work, the use of coupledNumerics should be pursued.
- Die zunehmende Produktion von variablen erneuerbaren Energien erfordert die Integration von kompakten
- Urheberrechtshinweis
- Fenk Benjamin, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 19.05.2021
- Übergeordnete Sets
- 1
Optimierung eines Seewasserwerkes mittels thermischer Energiespeicherung
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Optimierung eines Seewasserwerkes mittels thermischer Energiespeicherung
- Autor/in
- Datierung
- 11.06.2021
- Beschreibung
- In der vorliegenden Arbeit geht es um die Optimierung eines Seewasserwerkes mittels thermischer Energiespeicherung. In der Schweiz stammen 20% des Trinkwassers aus Seewasserwerken, in denen es zur Trinkwasserqualität aufbereitet wird. Das Seewasserwerk in Ipsach hat nach 50 Jahren Betriebszeit ausgedient und weicht nun einem Neubau. Ein wichtiges Ziel des neuen Seewasserwerkes ist die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung im Trinkwasseraufbereitungsprozess und dem Betrieb der Anlage durch die Nutzung erneuerbarer Energien. Dazu sollen zwei Kaltwasserbecken des alten Seewasserwerkes durch den Einsatz des gedämmten Abdichtungssystems (GEAS) zu einem saisonalen thermischen Energiespeicher mit 120 m3 Speichervolumen umgenutzt werden.
In dieser Arbeit werden der Wärmebedarf und die mögliche Wärmerückgewinnung des neuen Seewasserwerkes zusammengefasst. Aus diesen Angaben lassen sich zwei Szenarien definieren. Das erste Szenario berücksichtigt als Wärmequelle Solarthermie. Das zweite Szenario nutzt eine Wärmepumpe, welche an die geplante PV-Anlage gekoppelt ist, als Wärmequelle.
Für die beiden Szenarien werden Jahressimulationen mit dem integrierten saisonalen thermischen Energiespeicher durchgeführt. Dazu wird ein Simulationstool vom Kompetenzzentrum für thermische Energiespeicher der Hochschule Luzern verwendet.
Aus den Simulationen geht hervor, dass die Vorteile des zweiten Szenarios überwiegen, da die Energie aus der PV-Anlage neben dem Wärmebedarf auch für Pumpen eingesetzt werden kann. Um den Wärmebedarf decken zu können, werden 0.3% des gesamten PV-Ertrages für die Bereitstellung von Wärme benötigt. Weiter lässt sich dabei eine Einsatzoptimierung der Wärmepumpe durchführen, wodurch die Abwärme von Notstromgeneratoren besser ausgeschöpft werden kann. Eine 100% thermische Autarkie lässt sich nur mit einer Speichertemperatur von 95 °C erreichen. Der Einsatz des saisonalen thermischen Energiespeichers ist für die Erreichung des angestrebten Autarkiegrades zentral.
Die vorliegende Arbeit zeigt weiter die Grenzen des Simulationstools auf. Durch dessen Optimierung lassen sich die Simulationsergebnisse weiter verbessern. Dadurch kann das Simulationstool einen wichtigen Beitrag bei der Auslegung des GEAS-Speichersystems leisten.
This paper deals with the optimisation of a lake water plant by using thermal energy storage. In Switzerland, 20% of drinking water comes from lake water plants, where it is treated to drinking water quality. The lake water plant in Ipsach has reached the end of its service life after 50 years of operation and is now giving way to a new building. An important goal of the new lake water plant is to decarbonise the heat supply in the drinking water treatment process and the operation of the plant by using renewable energies. For this purpose, two cold water basins of the old lake water plant are to be converted into a seasonal thermal energy storage with a storage volume of 120 m3 by using the insulated sealing system (GEAS).
In this paper are the heat demand and the possible heat recovery of the new lake water plant summarised. Two scenarios can be defined from this information. The first scenario takes solar thermal energy into account as a heat source. The second scenario uses a heat pump, which is coupled to the planned PV system, as the heat source.
For both scenarios are annual simulations carried out with the integrated seasonal thermal energy storage. A simulation tool from the Competence Centre for Thermal Energy Storage at the Lucerne University of Applied Sciences and Arts is used for this purpose.
The simulations show that the advantages of the second scenario are greater due to energy from the PV system which also can be used for pumps in addition to the heat demand. In order to cover the heat demand, 0.3% of the total PV output is required for the provision of the heat. Furthermore, the usage of the heat pump can be optimised, so that the waste heat from emergency generators can be better utilised. 100% thermal self-sufficiency can only be achieved with a storage temperature of 95 °C. The useage of seasonal thermal energy storage is central to achieve the targeted degree of self-sufficiency.
This paper also shows the limitations of the simulation tool. By optimising it, the simulation results can be further improved. As a result, the simulation tool can make an important contribution to the design of the GEAS storage system.
- In der vorliegenden Arbeit geht es um die Optimierung eines Seewasserwerkes mittels thermischer Energiespeicherung. In der Schweiz stammen 20% des Trinkwassers aus Seewasserwerken, in denen es zur Trinkwasserqualität aufbereitet wird. Das Seewasserwerk in Ipsach hat nach 50 Jahren Betriebszeit ausgedient und weicht nun einem Neubau. Ein wichtiges Ziel des neuen Seewasserwerkes ist die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung im Trinkwasseraufbereitungsprozess und dem Betrieb der Anlage durch die Nutzung erneuerbarer Energien. Dazu sollen zwei Kaltwasserbecken des alten Seewasserwerkes durch den Einsatz des gedämmten Abdichtungssystems (GEAS) zu einem saisonalen thermischen Energiespeicher mit 120 m3 Speichervolumen umgenutzt werden.
- Urheberrechtshinweis
- Weber Sandro, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 16.03.2022
- Übergeordnete Sets
- 1
PCM Drop Kalorimeter und Zyklierapparatur
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- Titel
- PCM Drop Kalorimeter und Zyklierapparatur
- Autor/in
- Datierung
- 11.06.2021
- Beschreibung
- Die Ansprüche an Speichermöglichkeiten für Energien, vor allem im thermischen Bereich, werden immer
grösser. Eine Möglichkeit ist die Verwendung von Phasenwechselmaterialien, auch PCM genannt. Diese
Materialien können durch Ausnützung des Phasenübergangs hohe thermische Energie speichern. Das
Kompetenzzentrum der Hochschule Luzern im Bereich thermischer Energiespeicher ist daran interessiert,
neue Materialien zu erforschen. Ziel dabei ist es, ein möglichst kostengünstiges und zyklenstabiles Material
mit hoher Phasenwechselenthalpie zu entwickeln. Die Zyklenstabilität ist dann gewährleistet, wenn ein
Material nach mehreren Erstarrungs- und Schmelzvorgängen immer noch dieselbe Eigenschaft vorweist wie
zu Beginn. Um solche Messungen durchzuführen, ist eine gut ausgestattete Laboreinrichtung notwendig.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erweiterung, Optimierung und Entwicklung zweier bestehender
Laborerinrichtungen. Genauer gesagt, mit der Erweiterung einer Zyklierapparatur mit einem
Wärmestromsensor und der Überarbeitung eines Drop Kalorimeters. Diese beiden Einrichtungen gelten als
wichtige Ergänzung der bestehenden Laboreinrichtung an der HSLU.
Für die Zyklierapparatur gilt es mittels thermodynamischer Simulationen eine optimale Positionierung für
einen Wärmstromsensor zu ermitteln. Diese Erkenntnisse werden in einem Versuchsaufbau validiert und
ausgewertet. Nach den erfolgreichen Versuchen wird die Apparatur neu konzeptioniert und mit den Sensoren
sowie anderen konstruktiven Anpassungen erweitert.
Für den Drop Kalorimeter wird der bestehende Aufbau durch ein neues Konzept ersetzt. Dieses besteht aus
einem Dewar Gefäss und einem verbesserten Mechanismus für das Einführen der Probe.
Aus zeitlichen Gründen konnten beide entwickelten Einrichtungen nicht kalibriert werden. Dazu kommt das
die beiden Konzepte nicht mit PCM Messungen getestet und deren Ergebnisse nicht mit der PCM Datenbank
verglichen und validiert werden konnte.
The demands on storage options for energies, especially in the thermal field, are becoming ever greater. One
possibility is the use of Phase Change Materials, also called PCM. These materials can store high thermal
energy by exploiting the phase transition. The competence center of the Lucerne University of Applied
Sciences and Arts in the field of thermal energy storage is interested in researching new materials. The aim is
to develop a material with high phase change enthalpy that is as cost-effective and cycle-stable as possible.
Cycle stability is ensured when a material still exhibits the same property after several solidification and
melting processes as it did at the beginning. For this reason, it is very important to have a well equipped
laboratory facility to perform such measurements.
The present work deals with the extension, optimization and development of two existing laboratory
equipment. More specifically, with the extension of a cycling apparatus with a heat flow sensor and the
revision of a drop calorimeter. These two equipments are considered important additions to the existing
laboratory facilities at HSLU.
For the cycling apparatus, thermodynamic simulations are used to determine an optimal positioning for a heat
flow sensor. These findings will be validated and evaluated in an experimental setup. After the successful
experiments, the apparatus will be redesigned and extended with the sensors as well as other design
adjustments.
For the drop calorimeter, the existing setup will be replaced by a new concept. This consists of a Dewar
vessel and an improved mechanism for sample insertion.
Due to time constraints, both developed setups could not be calibrated. In addition, the two concepts could
not be tested with PCM measurements and their results could not be compared and validated with the PCM
database.
- Die Ansprüche an Speichermöglichkeiten für Energien, vor allem im thermischen Bereich, werden immer
- Urheberrechtshinweis
- Zgraggen Tim, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 16.03.2022
- Übergeordnete Sets
- 1
Redesign eines kostengünstigen und mobilen Mini-Mikroskops
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- Titel
- Redesign eines kostengünstigen und mobilen Mini-Mikroskops
- Autor/in
- Datierung
- 10.06.2022
- Beschreibung
- Die vorliegenden Bachelor-Thesis befasst sich mit der Weiterentwicklung eines Mini-Mikroskops für das Institut für Medizintechnik der Hochschule Luzern in Horw. Der Prototyp aus einer vorangehenden Arbeit zeichnet sich durch seine hohe Mobilität und die tiefen Gesamtkosten aus. Letzteres wurde durch den Einsatz von Komponenten aus dem Consumer-Bereich und durch zugängliche Technologien wie 3D-Druck und Lasercutting erreicht. Der Prototyp weist jedoch noch konstruktive Mängel auf, welche identifiziert und ausgebessert werden sollen. Zudem soll das überarbeitete Mini-Mikroskop als Open Hardware öffentlich zugänglich gemacht werden.
Nach der Analyse des Prototyps wurden alle Optimierungsmöglichkeiten zusammengetragen, priorisiert und in einer konkreten Anforderungsliste erfasst. Durch zahlreiche Funktionstests konnten schon viele Teillösungen in einer frühen Projektphase validiert werden. Untersucht wurde unter anderem auch der Einsatz von einem Compliant Mechanismus oder einem kombinierten Grob- und Feintrieb, welcher durch einen hochpräzisen Antrieb im James Webb Space Telescope (JWST) inspiriert wurde.
Das Resultat ist ein Mini-Mikroskop mit verbesserter Benutzerfreundlichkeit und vielen Zusatzfunktio-nen. Auch die ohnehin schon gute Bildqualität konnte durch eine optimierte Streuscheibe gesteigert werden. Die Gesamtkosten aller eingesetzter Bauteile belaufen sich auf rund 182 CHF. Zudem wurde der Zusammenbau des Produktes durch eine Montageanleitung vereinfacht.
This bachelor thesis deals with the further development of a mini-microscope for the Institute of Medical Engineering at the Lucerne University of Applied Sciences and Arts in Horw. The prototype from a pre-vious project is characterized by its high mobility and low overall costs. The latter was achieved by using components from the consumer sector and the use of accessible technologies such as 3D printing and laser cutting. However, the prototype still has design flaws, which need to be identified and rectified. In addi-tion, the revised mini-microscope should be publicly released as open hardware. After analyzing the prototype, all optimization options were compiled, prioritized, and transformed into a requirements list with concrete specifications. Through numerous functional tests, many partial solutions could already be validated in an early project phase. Among others, the use of a compliant mechanism or a combined coarse and fine drive, which was inspired by a high-precision actuator in the James Webb Space Telescope (JWST), was investigated.
The result is a mini-microscope with improved usability and many additional features. The already good image quality has also been enhanced by an optimized diffusing disk. The total cost of all the compo-nents used is around CHF 182. In addition, the assembly of the product has been simplified by the addi-tion of assembly instructions.
- Die vorliegenden Bachelor-Thesis befasst sich mit der Weiterentwicklung eines Mini-Mikroskops für das Institut für Medizintechnik der Hochschule Luzern in Horw. Der Prototyp aus einer vorangehenden Arbeit zeichnet sich durch seine hohe Mobilität und die tiefen Gesamtkosten aus. Letzteres wurde durch den Einsatz von Komponenten aus dem Consumer-Bereich und durch zugängliche Technologien wie 3D-Druck und Lasercutting erreicht. Der Prototyp weist jedoch noch konstruktive Mängel auf, welche identifiziert und ausgebessert werden sollen. Zudem soll das überarbeitete Mini-Mikroskop als Open Hardware öffentlich zugänglich gemacht werden.
- Urheberrechtshinweis
- Wandeler Jan, Hochschule Luzern Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 25.10.2022
- Übergeordnete Sets
- 1
Reverse Engineering der Speicherfähigkeit des Schweizer Gebäudeparks
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Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Reverse Engineering der Speicherfähigkeit des Schweizer Gebäudeparks
- Autor/in
- Datierung
- 07.01.2019
- Beschreibung
- Ein Verfahren wird entwickelt, auf Grundlagen von Wetterdaten und Leistungszeitreihen von Wär-mepumpen, um mittels Simulationsmodellen auf die thermischen Gebäudeeigenschaften zurückzu-schliessen. Dazu wird aus dem elektrischen Verbrauch und temperaturabhängigen COP-Werten die erzeugte Wärmeleistung abgeschätzt. Durch Aufsummieren der Wärmeleistung über ein Jahr wird eine Heizleistungszeitreihe erzeugt. Anschliessend wird ein Simulationsmodell, aus einem Europäi-schen Forschungsprojekt, mit einem Optimierer solange angepasst bis die simulierte Heizleistungs-kurve mit der Geschätzten übereinstimmt. Die Simulation ist von 3 thermischen Gebäudeeigenschaf-ten abhängig. Es werden 17 Liegenschaften in der Schweiz mit Verbrauchszeitreihen vom Jahr 2017 des Industriepartner tiko Energy Solutions untersucht. Die Liegenschaften sind mit Wärmepumpen ohne integrierte Brauchwarmwasseraufbereitung ausgestattet. Die erzielten Resultate sind vielver-sprechend, im Mittel beträgt die Abweichung des simulierten Gesamtwärmebedarfs weniger als 4.6 % zum geschätzten Wert und die Fläche zwischen den Heizleistungskurven ist kleiner als 0.4 ‰ des Integrals unter der Kurve.
In this thesis, a method is developed and validated to estimate the thermal building characteristics based on weather data, power time series of the heat pump consumption with the help of simulation models. In a first step, the heat demand is estimated based on the time series of the heat pump power consumption and estimated values for the coefficient of performance (COP). In a second step, the parameters of a simulation model, developed within a H2020 project, are refined until a good agree-ment between simulated and estimated cumulative heat demand curve is reached. The model de-pends on 3 parameters, which describe the thermal building characteristics. The industrial partner tiko Energy Solutions provided us with the power consumption time series of 17 real buildings of the year 2017. In all these buildings, the heat pump was only employed for space heating. The results are very promising: on average, the simulated annual heat demand deviated less than 4.6 % from the estimated value and the area between the cumulated heat demand deviates less than 0.4 ‰ from the integral under the total curve.
- Ein Verfahren wird entwickelt, auf Grundlagen von Wetterdaten und Leistungszeitreihen von Wär-mepumpen, um mittels Simulationsmodellen auf die thermischen Gebäudeeigenschaften zurückzu-schliessen. Dazu wird aus dem elektrischen Verbrauch und temperaturabhängigen COP-Werten die erzeugte Wärmeleistung abgeschätzt. Durch Aufsummieren der Wärmeleistung über ein Jahr wird eine Heizleistungszeitreihe erzeugt. Anschliessend wird ein Simulationsmodell, aus einem Europäi-schen Forschungsprojekt, mit einem Optimierer solange angepasst bis die simulierte Heizleistungs-kurve mit der Geschätzten übereinstimmt. Die Simulation ist von 3 thermischen Gebäudeeigenschaf-ten abhängig. Es werden 17 Liegenschaften in der Schweiz mit Verbrauchszeitreihen vom Jahr 2017 des Industriepartner tiko Energy Solutions untersucht. Die Liegenschaften sind mit Wärmepumpen ohne integrierte Brauchwarmwasseraufbereitung ausgestattet. Die erzielten Resultate sind vielver-sprechend, im Mittel beträgt die Abweichung des simulierten Gesamtwärmebedarfs weniger als 4.6 % zum geschätzten Wert und die Fläche zwischen den Heizleistungskurven ist kleiner als 0.4 ‰ des Integrals unter der Kurve.
- Urheberrechtshinweis
- Thi Yao-Pin, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 11.09.2019
- Übergeordnete Sets
- 1