Schallreduzierte effiziente elektrische Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln - Frequenzumrichter mit APFVF für Wärmepumpen mit Kältemittel R290 (TP 3), Teilvorhaben: Fertigung und Vorprüfung

Description: Wärmepumpen sind eine der zentralen Lösungen für die klimaneutrale Gebäudeheizung- und Klimatisierung der Zukunft. Im Neubau wurde 2021 jede zweite Heizung mit der Wärmepumpentechnologie umgesetzt. Im Jahr 2021 waren 1,2 Mio. Wärmepumpen in Deutschland im Betrieb. Die überwiegende Zahl dieser Wärmepumpen (70%) nutzen als Quelle die Luft. Steigt ihre Zahl weiter so stark an, wird eine Herausforderung immer zentraler: Die Geräuschentwicklung der Wärmepumpen auf ein Minimum bringen. Diese Herausforderung geht der Projektverbund für Luft/Wasser-Wärmepumpen mit Wärmepumpenherstellern, Komponentenlieferanten und Forschungsinstituten an. Der Projektverbund QUEEN-HP verbindet Methodenentwicklung zur akustischen Analyse und Bewertung von Wärmepumpen und deren Komponenten mit Lösungsentwicklungen in Technologieprojekten mit neuen Komponenten in Wärmepumpen, neuen Formen der Schalldämpfung und innovativen energieeffizienten und zukunftssicheren Gerätemodifikationen. Das Technologieprojekt 3 Inverter4R290 - Wechselrichter mit Aktiver Power Factor Correction (APFC) für Wärmepumpen mit Kältemittel R290 - befasst sich mit dem Einsatz von umweltfreundlichem Kältemittel R290 in Wärmepumpen. Dabei ist der Fokus auf der Leistungselektronik (LE). Diese soll so gestaltet werden, dass sie für unterschiedliche Leistungsklassen von Wärmepumpen eingesetzt werden kann. Die LE besteht aus der APFC und einer Wechselrichterstufe. Die LE ist für den einphasigen und dreiphasigen Netzanschluss dimensioniert. Die APFC ist ausgelegt, um zukünftige Netzanforderungen bezüglich der Oberschwingungen im verbrauchten Strom über den kompletten Lastbereich und der Blindleistungsbereitstellung zu erfüllen. Die Wechselrichterstufe soll für einen hohen Wirkungsgrad und die Absenkung der Schallemissionen der Wärmepumpe optimiert werden. Je nach Taktfrequenz und ggf. aktiver Kühlung kann die gesamte LE auch zu Schallemissionen beitragen. Der Bauraum und die Kühlung der LE werden für Wärmepumpen optimiert.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Kältemittel R290 ? Schalldämpfung ? Natürliches Kältemittel ? Luftwärmepumpe ? Elektrizitätsverbrauch ? Schallemission ? Wärmepumpe ? Energie ? Wirkungsgrad ? Forschungseinrichtung ? Heizung ? Kühlung ?

Region: Niedersachsen

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Stiebel Eltron GmbH & Co. KG (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-01-01 - 2025-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Manufacturing and pre-testing
  Description: Heat pumps are one of the central solutions for climate-neutral building heating and air conditioning of the future. In new buildings, every second heating system in 2021 was based on heat pump technology. In 2021, 1.2 million heat pumps were in operation in Germany. The vast majority of these heat pumps (70%) use air as their source. If their numbers continue to rise so sharply, one challenge will become increasingly central: keeping heat pump noise to a minimum. This challenge is being addressed by the project network for air-to-water heat pumps with heat pump manufacturers, component suppliers and research institutes. The QUEEN-HP project network combines method development for acoustic analysis and evaluation of heat pumps and their components with solution developments in technology projects with new components in heat pumps, new forms of sound attenuation and innovative energy-efficient and future-proof equipment modifications. The technology project 3 Inverter4R290 – Inverter with Active Power Factor Correction (APFC) for heat pumps with refrigerant R290 - deals with the use of environmentally friendly refrigerant R290 in heat pumps. The focus is on the power electronics (LE). This is to be designed in such a way that it can be used for different performance classes of heat pumps. The LE consists of the APFC and an inverter stage. The LE is sized for single-phase and three-phase grid connection. The APFC is designed to meet future grid requirements in terms of harmonics in the consumed power over the complete load range and reactive power provision. The inverter stage shall be optimized for high efficiency and reduction of noise emissions from the heat pump. Depending on the cycle frequency and active cooling, if any, the entire LE may also contribute to noise emissions. The installation space and cooling of the LE will be optimized for heat pumps. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1123712

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.44
• Findability: 0.44

  • Title: 0.04
  • Description: 0.35
  • Identifier: false
  • Keywords: 1.00
  • Spatial: RegionOther (0.25)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 1 times.