BetreuerInnen:Fabian Ochs, Alice Tosatto
Kontakt:alice.tosatto@uibk.ac.at
Projektzugehörigkeit: keine
Aufgaben: Simulation
Typ: bachelorarbeit
Beginn: ab sofort (bis spätestens Dez. 2025)
Dauer: 4 - 6 Monate
Honorar: nein
Sprache: Deutsch oder Englisch
Abbildung: Temperaturverteilung im umgebenden Erdreich und in der thermischen Hülle eines Großwärmespeichers.
Aufgabenstellung
Großwärmespeichersysteme sind eine wichtige Komponente zur Unterstützung der Dekarbonisierung von Fernwärmenetzen durch eine erhöhte Durchdringung von Energie aus erneuerbaren Energiequellen. Die hohen Investitionskosten, die mit ihrem Bau verbunden sind, und ihr komplexes thermodynamisches Verhalten erfordern eine detaillierte Vorplanungsphase, in der verschiedene Aspekte in Bezug auf ihren Betrieb und ihre Interaktion mit anderen Elementen des Netzes, ihre Geometrie und ihre thermische Hülle berücksichtigt werden können. Dieser letzte Aspekt ist besonders kritisch, da die verwendeten Materialien in der Lage sein müssen, hohen Temperaturen standzuhalten und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Wärmebrücken innerhalb der Hülle sind daher ein wichtiger Aspekt, da sie sich auf die Qualität der gespeicherten Energie und die Qualität des umgebenden Bodens auswirken.
Arbeitsablauf und Methodik
Ziel der Arbeit ist es, die Auswirkungen lokaler Wärmebrücken innerhalb der Speicherhülle zu untersuchen, die auf geometrische und materielle Unregelmäßigkeiten zurückzuführen sind (z. B. ungedämmte Innenwände, Abdeckungsgrenzen). Diese Elemente werden identifiziert und in 2D mit einem Finite-Elemente-Tool (therm, COMSOL Multiphysics) modelliert, das es ermöglicht, die lokale Temperaturverteilung innerhalb der Materialien zu untersuchen und den linearen Wärmedurchgangskoeffizienten der spezifischen Wärmebrücke abzuleiten.
Erworbene Qualifikation
Die Studierenden lernen, die Konzepte der Bauphysik auf andere Bereiche anzuwenden und die Wechselwirkung zwischen Konstruktion, Wärmeübertragungsmechanismen und Endleistung, die bei technischen Anwendungen berücksichtigt werden muss, kritisch zu beurteilen. Im Hinblick auf spezifische Fähigkeiten lernen die Studierenden, wie sie vereinfachte numerische Simulationen in Bezug auf die Definition von Randbedingungen, die Untersuchung von Materialeigenschaften und die Nachbearbeitung der Simulationsergebnisse durchführen können.