@article{BlankeRegerDoeringetal.2021, author = {Blanke, Tobias and Reger, Vitali and D{\"o}ring, Bernd and G{\"o}ttsche, Joachim and Kuhnhenne, Markus}, title = {Koaxiale Stahlenergiepf{\"a}hle}, series = {Stahlbau}, volume = {90. 2021}, journal = {Stahlbau}, number = {6}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, pages = {417 -- 424}, year = {2021}, abstract = {Ein entscheidender Teil der Energiewende ist die W{\"a}rmewende im Geb{\"a}udesektor. Ein Schl{\"u}sselelement sind hier W{\"a}rmepumpen. Diese ben{\"o}tigen eine W{\"a}rmequelle, der sie Energie entziehen k{\"o}nnen, um sie auf ein h{\"o}heres Temperaturniveau zu transformieren. Diese W{\"a}rmequelle kann bspw. das Erdreich sein, dessen W{\"a}rme durch Erdsonden erschlossen werden kann. In diesem Beitrag werden in Stahlpf{\"a}hle integrierte Koaxialsonden mit dem Stand der Technik von Erdsonden gleichen Durchmessers bez{\"u}glich ihrer thermischen Leistungsmerkmale verglichen. Die Stahlenergiepf{\"a}hle bieten neben der W{\"a}rmegewinnung weitere Vorteile, da sie auch eine statische Funktion {\"u}bernehmen und r{\"u}ckstandsfrei zur{\"u}ckgebaut werden k{\"o}nnen. Es werden analytische und numerische Berechnungen vorgestellt, um die thermischen Potenziale beider Systeme zu vergleichen. Außerdem wird ein Testaufbau gezeigt, bei dem Stahlenergiepf{\"a}hle in zwei verschiedenen L{\"a}ngen mit vorhandenen g{\"a}ngigen Erdsonden verglichen werden k{\"o}nnen. Die Berechnungen zeigen einen deutlichen thermischen Mehrertrag zwischen 26 \% und 148 \% der Stahlenergiepf{\"a}hle gegen{\"u}ber dem Stand der Technik abh{\"a}ngig vom Erdreich. Die Messergebnisse zeigen einen thermischen Mehrertrag von {\"u}ber 100 \%. Es l{\"a}sst sich also signifikante Erdsondenl{\"a}nge einsparen. Dabei ist zu beachten, dass sich damit der thermisch genutzte Bereich des Erdreichs reduziert, wodurch die thermische Regeneration und/oder das Langzeitverhalten des Erdreichs an Bedeutung gewinnt.}, language = {de} } @article{SchossigDoetschDruecketal.2005, author = {Schossig, Peter and D{\"o}tsch, Christian and Dr{\"u}ck, Harald and G{\"o}ttsche, Joachim and Huenges, Ernst and Kabus, Frank and Tamme, Rainer}, title = {W{\"a}rmespeicher f{\"u}r die Hausenergieversorgung}, series = {W{\"a}rme und K{\"a}lte - Energie aus Sonne und Erde : Jahrestagung des Forschungsverbunds Sonnenenergie in Kooperation mit der Landesinitiative Zukunftsenergie NRW / Stadermann, Gerd, Hrsg.}, journal = {W{\"a}rme und K{\"a}lte - Energie aus Sonne und Erde : Jahrestagung des Forschungsverbunds Sonnenenergie in Kooperation mit der Landesinitiative Zukunftsenergie NRW / Stadermann, Gerd, Hrsg.}, publisher = {Forschungsverbund Sonnenenergie}, address = {Berlin}, pages = {120 -- 125}, year = {2005}, language = {de} } @inproceedings{FrantzBinderBuschetal.2020, author = {Frantz, Cathy and Binder, Matthias and Busch, Konrad and Ebert, Miriam and Heinrich, Andreas and Kaczmarkiewicz, Nadine and Schl{\"o}gl-Knothe, B{\"a}rbel and Kunze, Tobias and Schuhbauer, Christian and Stetka, Markus and Schwager, Christian and Spiegel, Michael and Teixeira Boura, Cristiano Jos{\´e} and Bauer, Thomas and Bonk, Alexander and Eisen, Stefan and Funck, Bernhard}, title = {Basic Engineering of a High Performance Molten Salt Tower Receiver System}, series = {AIP Conference Proceedings}, booktitle = {AIP Conference Proceedings}, doi = {10.1063/5.0085895}, pages = {1 -- 10}, year = {2020}, abstract = {The production of dispatchable renewable energy will be one of the most important key factors of the future energy supply. Concentrated solar power (CSP) plants operated with molten salt as heat transfer and storage media are one opportunity to meet this challenge. Due to the high concentration factor of the solar tower technology the maximum process temperature can be further increased which ultimately decreases the levelized costs of electricity of the technology (LCOE). The development of an improved tubular molten salt receiver for the next generation of molten salt solar tower plants is the aim of this work. The receiver is designed for a receiver outlet temperature up to 600 °C. Together with a complete molten salt system, the receiver will be integrated into the Multi-Focus-Tower (MFT) in J{\"u}lich (Germany). The paper describes the basic engineering of the receiver, the molten salt tower system and a laboratory corrosion setup.}, language = {en} } @inproceedings{KreyerMuellerEsch2020, author = {Kreyer, J{\"o}rg and M{\"u}ller, Marvin and Esch, Thomas}, title = {A Map-Based Model for the Determination of Fuel Consumption for Internal Combustion Engines as a Function of Flight Altitude}, publisher = {DGLR}, address = {Bonn}, doi = {10.25967/490162}, pages = {13 Seiten}, year = {2020}, abstract = {In addition to very high safety and reliability requirements, the design of internal combustion engines (ICE) in aviation focuses on economic efficiency. The objective must be to design the aircraft powertrain optimized for a specific flight mission with respect to fuel consumption and specific engine power. Against this background, expert tools provide valuable decision-making assistance for the customer. In this paper, a mathematical calculation model for the fuel consumption of aircraft ICE is presented. This model enables the derivation of fuel consumption maps for different engine configurations. Depending on the flight conditions and based on these maps, the current and the integrated fuel consumption for freely definable flight emissions is calculated. For that purpose, an interpolation method is used, that has been optimized for accuracy and calculation time. The mission boundary conditions flight altitude and power requirement of the ICE form the basis for this calculation. The mathematical fuel consumption model is embedded in a parent program. This parent program presents the simulated fuel consumption by means of an example flight mission for a representative airplane. The focus of the work is therefore on reproducing exact consumption data for flight operations. By use of the empirical approaches according to Gagg-Farrar [1] the power and fuel consumption as a function of the flight altitude are determined. To substantiate this approaches, a 1-D ICE model based on the multi-physical simulation tool GT-Suite® has been created. This 1-D engine model offers the possibility to analyze the filling and gas change processes, the internal combustion as well as heat and friction losses for an ICE under altitude environmental conditions. Performance measurements on a dynamometer at sea level for a naturally aspirated ICE with a displacement of 1211 ccm used in an aviation aircraft has been done to validate the 1-D ICE model. To check the plausibility of the empirical approaches with respect to the fuel consumption and performance adjustment for the flight altitude an analysis of the ICE efficiency chain of the 1-D engine model is done. In addition, a comparison of literature and manufacturer data with the simulation results is presented.}, language = {en} } @article{ElMoussaouiTalbiAtmaneetal.2020, author = {El Moussaoui, Noureddine and Talbi, Sofian and Atmane, Ilyas and Kassmi, Khalil and Schwarzer, Klemens and Chayeb, Hamid and Bachiri, Najib}, title = {Feasibility of a new design of a Parabolic Trough Solar Thermal Cooker (PSTC)}, series = {Solar Energy}, volume = {201}, journal = {Solar Energy}, number = {Vol. 201 (May 2020)}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0038-092X}, doi = {10.1016/j.solener.2020.03.079}, pages = {866 -- 871}, year = {2020}, abstract = {In this article, we describe the structure, the functioning, and the tests of parabolic trough solar thermal cooker (PSTC). This oven is designed to meet the needs of rural residents, including Urban, which requires stable cooking temperatures above 200 °C. The cooking by this cooker is based on the concentration of the sun's rays on a glass vacuum tube and heating of the oil circulate in a big tube, located inside the glass tube. Through two small tubes, associated with large tube, the heated oil, rise and heats the pot of cooking pot containing the food to be cooked (capacity of 5 kg). This cooker is designed in Germany and extensively tested in Morocco for use by the inhabitants who use wood from forests. During a sunny day, having a maximum solar radiation around 720 W/m2 and temperature ambient around 26 °C, maximum temperatures recorded of the small tube, the large tube and the center of the pot are respectively: 370 °C, 270 °C and 260 °C. The cooking process with food at high (fries, ..), we show that the cooking oil temperature rises to 200 °C, after 1 h of heating, the cooking is done at a temperature of 120 °C for 20 min. These temperatures are practically stable following variations and decreases in the intensity of irradiance during the day. The comparison of these results with those of the literature shows an improvement of 30-50 \% on the maximum value of the temperature with a heat storage that could reach 60 min of autonomy. All the results obtained show the good functioning of the PSTC and the feasibility of cooking food at high temperature (>200 °C).}, language = {en} } @article{GrossTimmer1998, author = {Groß, Rolf Fritz and Timmer, H.}, title = {Energetische und betriebswirtschaftliche Bewertung von K{\"u}hlsystemen f{\"u}r K{\"u}hllager}, series = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, volume = {49}, journal = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, number = {9}, publisher = {Springer}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {1436-5103}, pages = {74 -- 77}, year = {1998}, language = {de} } @incollection{ThulfautGrossRenz2000, author = {Thulfaut, Christian and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Messwerterfassung und -auswertung mit LabView: Experimentelle Analyse der Mischungsg{\"u}te in Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rmen}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, editor = {Jamal, Rahman and Jaschinski, Hans}, publisher = {H{\"u}thig}, address = {Heidelberg}, isbn = {3-7785-2789-4 (print)}, pages = {54 -- 60}, year = {2000}, abstract = {Zur K{\"u}hlung von Abw{\"a}rmestr{\"o}men aus Kraftwerksprozessen werden in zunehmenden Maße Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rme mit Zwangskonvektion eingesetzt, deren wesentlicher Vorteil ihre geringe Bauh{\"o}he ist. Um bei derartigen K{\"u}hlt{\"u}rmen eine Sichtbehinderung oder Glatteisgef{\"a}hrdung durch bodennahen Nebel zu vermeiden, muss durch eine optimale Vermischung des Trocken- und Naßluftanteils gew{\"a}hrleistet sein, daß aus der K{\"u}hlturmkrone keine Nebelschwaden austreten. In Zusammenarbeit mit der Industrie betreibt der Lehrstuhl f{\"u}r W{\"a}rme{\"u}bertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen einen Versuchsstand zur Erfassung der Mischungsg{\"u}te in Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rmen. In maßstabsgerechter Nachbildung k{\"o}nnen dabei am Modell alle relevanten Einflußgr{\"o}ßen wie K{\"u}hlturmgeometrie, Gestaltung zus{\"a}tzlicher Mischeinbauten sowie die Betriebsparameter variiert werden. Mit Hilfe einer unter LabView 5.01 erstellten Software werden sowohl die l3etriebszust{\"u}ncle online {\"u}berwacht, als auch die ben{\"o}tigten Meßwerte zur Bestimmung der Mischungsg{\"u}te erfaßt. {\"U}ber die grafische Oberfl{\"a}che k{\"o}nnen s{\"a}mtliche Meßoptionen gesteuert sowie alle Meßdaten visualisiert und kontrolliert werden. In das LabView-Programm sind dar{\"u}ber hinaus Routinen zur Auswertung der Daten implementiert worden, die sowohl eine direkte Darstellung der Ergebnisse in Form von Diagrammen erm{\"o}glichen, als auch zur Weiterverarbeitung einen Datenexport in eine Microsoft- Excel-Tabelle vorsehen.}, language = {de} } @incollection{GrossThulfautRenz2000, author = {Groß, Rolf Fritz and Thulfaut, Christian and Renz, Ulrich}, title = {On-Line Simulation mit LabView: Experimentelle und numerische Analyse homogener Gasphasenreaktionen aus Kraftwerksprozessen,}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, editor = {Jamal, Rahman and Jaschinski, Hans}, publisher = {H{\"u}thig}, address = {Heidelberg}, isbn = {3-7785-2789-4 (print)}, pages = {103 -- 108}, year = {2000}, abstract = {The institute of heat transfer and air conditioning at the Aachen University of Technology operates several test facilities in order to investigate homogeneous and catalytical processes for the reduction of gaseous pollutants (e.g. nitrous oxide) of flue gases in a tempeature range up to 900°C. One test facility consists of a stainless steel reactor in which the influence of reducing additives can be investigated. The software tool, created with LabVIEW 5.01, offers the possibility to measure, visualize and control all relevant physical quantities and to gain a numerical solution of the problem by solving the one dimensional, steady state conservation equations.}, language = {de} } @techreport{ChristGrossRenz1998, author = {Christ, Ansgar and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Str{\"o}mungs-, Filterkuchen- und Abreinigungsmodelle f{\"u}r Heißgasfilter, Teilvorhaben "Numerische Simulation des Abreinigungsvorganges und der Rohgasstr{\"o}mung"}, doi = {10.2314/GBV:50431601X}, pages = {117 Seiten}, year = {1998}, language = {de} } @incollection{DautzenbergGrossRenz1996, author = {Dautzenberg, H. and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Meßtechnik auf dem Pr{\"u}fstand: Forschung zur Heißgasfiltration}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 1996}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 1996}, editor = {Jamal, Rahman}, publisher = {National Instruments Germany}, address = {M{\"u}nchen}, pages = {202 -- 208}, year = {1996}, abstract = {Im Rahmen von Forschungsvorhaben des BMBF und verschiedener Industriepartner betreibt der Lehrstuhl f{\"u}r W{\"a}rme{\"u}bertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen Pilotanlagen und Pr{\"u}fst{\"a}nde f{\"u}r Untersuchungen auf dem Gebiet der Heißgasfiltration mit keramischen Filterelementen. Als wesentlicher Garant f{\"u}r den Erfolg der Forschungsarbeit muß die auf das jeweilige Projekt genau abgestimmte Meß- und Regelungstechnik angesehen werden. Hierbei z{\"a}hlt neben der Auswahl geeigneter Hardwarekomponenten auch die Softwareentwicklung unter einer leistungsstarken und zuverl{\"a}ssigen Programmierumgebung. Anhand des Aufbaus dreier Versuchsanlagen im Technikumsmaßstab soll das Anforderungsprofil an die Meßtechnik bis hin zur Umsetzung innerhalb der Anlage skizziert werden. Der Heißgasfiltrationspr{\"u}fstand im Heizkraftwerk der RWTH Aachen dient der Beobachtung des Reinigungsverhaltens keramischer Filterelemente bei der Heißgasentstaubung im Temperaturbereich bis 850 Grad C. Wesentlich f{\"u}r die Meßwerterfassung ist hierbei die Kopplung eines Orion-Datenloggers der Firma Schlumberger mit LabView 4.0. Im Hochtemperaturofen des Lehrstuhls werden instation{\"a}re Druckmessungen an einer keramischen Filterkerze w{\"a}hrend eines Abreinigungsimpulses bei 950 Grad C mit hoher Samplingrate durchgef{\"u}hrt. Hierbei {\"u}bernimmt eine durch LabView 4.0 angesteuerte E-Series Karte der Firma National Instruments die Signalaufnahme. Die katalytische Schadstoffreduktion und Entstaubung heißer Rauchgase bei 900 Grad C sind Ziele der Untersuchungen in einer erstellten Versuchsanlage mit einem Quarzglasreaktor. Die Signalerfassung und -konditionierung erfolgt {\"u}ber SCXI in Verbindung mit LabView 4.0, die Steuerung der Anlage {\"u}bernehmen zwei Multifunktionskarten (National Instruments).}, language = {de} }