Advansor nutzt 3D-Druck zur Optimierung von CO2-Klimasystemen

Das dänische Unternehmen Advansor, das CO2-Klimasysteme wie Wärmepumpen und Klimaanlagen herstellt, stand vor dem Problem des Druckverlusts vor einem ihrer Ejektoren. Um dieses Problem zu lösen, untersuchte Advansor, ob das Design für den 3D-Druck optimiert werden könnte.

Mit Unterstützung von 3D-Druckspezialisten des Dänischen Technologischen Instituts (DTI) gelang es Advansor, von ursprünglich 17 Bauteilen auf nur noch drei Teile zu reduzieren. Diese Designänderung ermöglicht sanftere Übergänge zwischen verschiedenen Rohrgrößen, was den Druckverlust verringert.

“Druckverlust ist für uns eine Frage des Energieverlusts und des größeren Klima-Fußabdrucks, und deshalb ist es für uns immer interessant, zu optimieren. Der 3D-Druck ist für uns ideal, weil er einen großen Grad an Gestaltungsfreiheit bietet, was bedeutet, dass wir die gewünschte Geometrie entwerfen können. Mit dem 3D-Druck kann man ein sehr kompaktes Teil drucken, das sich gleichzeitig leicht in unsere Systeme integrieren lässt”, sagt Kenneth B. Madsen, CTO bei Advansor.

Durch die Optimierung des Designs und den Einsatz von 3D-Druck besteht großes Potenzial, den CO2-Fußabdruck signifikant zu reduzieren. Das System nutzt CO2 zur Wärmeerzeugung, aber durch die Designvorteile des 3D-Drucks kann die Wärme besser genutzt werden, wenn das Gas in der Wärmepumpe verteilt wird.

“Mit dem 3D-Druck können wir ein Y-Stück entwerfen und zwei Ejektoren nebeneinander anordnen, so dass der Fluss in die Ejektoren besser wird. Dies führt zu einem höheren Druck sowohl vor als auch nach dem Ejektor, wodurch mehr Wärme erzeugt wird und somit Energie aus anderen Energiequellen für die Fernheizung eingespart wird. Dies führt zu einer besseren Gesamteffizienz des Systems”, so Sigurd Vigen Pedersen, Berater bei DTI.

Die Nachhaltigkeit lässt sich in zwei Aspekte unterteilen. Erstens gibt es den Materialaspekt, der in diesem Projekt eine untergeordnete Rolle spielt, da nur eine geringe Materialmenge eingespart wird. Der wesentliche Aspekt ist jedoch die Energieeinsparung. Die Energieeinsparung bei einem einzigen Bauteil beträgt etwa 1 Prozent. Dies mag wenig erscheinen, aber für eine 2-MW-Wärmepumpe entspricht dies einer Einsparung von 70.000 kWh pro Jahr – oder umgerechnet 19.400 kg CO2 jährlich.