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Entwicklung eines hocheffizienten Pumpensystems nach dem Hooke-Prinzip mit integrierter Antriebseinheit auf Basis neuartiger Technologie

Laufzeit: 01.07.2018 - 30.04.2020

Geplant ist die Entwicklung eines hocheffizienten Pumpensystems nach dem Rotationskolbenprinzip, bei der ein neuartiger Antriebsmotor aus platz- und kraftübertragungstechnischen Gründen direkt in das Pumpengehäuse integriert werden soll. Gleichzeitiges Ziel ist es, ein neuartiger elektronisch polumschaltbarer Elektroantrieb die Energiebilanz deutlich verbessern und der Direktantrieb ein kompaktes Design ermöglichen. Verbunden mit dem geringeren hydrodynamischen Widerstand und dem erweiterten Einsatzgebiet ergibt sich so ein neuartiges Produkt mit bedeutenden Marktchancen.

Für die Erfassung des Differenzdruckes zur Drehzahlregelung soll nicht mehr nur die Motorstromaufnahme als Regelgröße genutzt werden, sondern integrierte Sensoren. So kann über die Kenntnis der Pumpenvolumina, die Drehzahl und die Druckdifferenz des Volumenstroms exakt berechnet werden. Gleichzeitig gestatten Temperatursensoren die Berechnung der übertragenen Wärmemenge. Zusätzliche strömungsbehindernde Zähler sind dann nicht mehr nötig.

Das neuartige Konstruktionsprinzip erreicht aufgrund der Kombination aus gleichmäßiger Drehbewegung und der Kolbenverdichtung gegenüber einer Kreiselpumpe oder Pleuelantrieben einen entscheidend besseren Wirkungsgrad. Wegen der höheren Standfestigkeit durch Verwendung von extrem verschleißarmen Lagermaterialien mit hervorragenden Gleiteigenschaften können gleiche Pumpleistungen mit geringerer Antriebsleistung erzielt werden. In Verbindung mit dem neuen hocheffektiven Motorantrieb sind ebenfalls deutliche Energieeinsparungen zu erwarten. Da auch längere Betriebszeiten bei reduzierten Drehzahlen längere Wartungsintervalle ermöglichen und weniger Defekte auftreten, sinken die Betriebskosten. Ziel des Projektes sind Einsparungen von bis 30% zu erreichen. Dies soll durch die energetische Optimierung der Teillastbereiche erfolgen. Die marktüblichen Pumpensysteme sind für den Nennpunkt optimiert und besitzen dort auch sehr gute Wirkungsgrade. Das Einsparungspotential  wird dadurch erreicht, dass die Pumpen häufig nicht im Nennpunkt betrieben werden. Das Projekt setzt hier an und optimiert die Wirkungsgrade ebenfalls in den Teillastbereichen.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung des neuartigen Pumpensystems und der Bau von Prototypen in Form der neuartigen Pumpe mit integriertem Antriebssystem, sowie deren Erprobung und die Beurteilung der Ergebnisse bezugnehmend auf die angestrebten Eigenschaften.

Gefördert wird das Projekt von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen Projekt GmbH, kurz AiF.

 

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