COOL: Entwicklung und Anwendung von multi-direktionalen Funk-Strömungssensoren zur Kontrolle der Kühlraumbelüftung
Kurzfassung
Die Entwicklung eines multi-direktionalen Strömungssensors ist Teil des Verbundprojekts "Optimierung der Luftführung bei der Lagerung von Obst und Gemüse".
Mit Hilfe von drahtlosen Sensoren soll ein Profil der Luftströmung und deren zeitlichen Änderungen erfassen werden. Anhand dieser Daten sollen die Drehzahlen der Lüfter der Kühlvorrichtung optimal geregelt werden. Der Gesamtenergiebedarf des Kühlhauses kann hierdurch voraussichtlich mehr als 10 % gesenkt werden.
Motivation
Obst, wie Äpfel zum Beispiel, wird bis zu 6 Monaten in Kühlhäusern gelagert. Energie wird dabei nicht nur zur Bereitstellung der Kühlleistung benötigt, sondern auch für Ventilatoren, um eine gleichmäßige Luftströmung in jedem Spalt aufrechtzuerhalten. Der Anteil der Lüfter am Gesamtenergiebedarf beträgt etwa 40 %. Um eine ausreichende und sichere Kühlung in jeder Kiste zu garantieren, sind die Lüfter oft überdimensioniert.
Da die von den Lüftern erzeugte Strömung letztendlich durch Reibung vollständig in Wärme umgesetzt wird, wird ein doppelter Spareffekt erzielt. Bei reduzierter Lüfter-Leistung muss weniger Wärme aus dem Lagerraum abgeführt werden. Der Feuchtigkeitsverlust und damit Gewichtsverlust der Ware durch Verdunstung wird ebenfalls reduziert.
Beschreibung der Arbeiten am IMSAS
Der Aufbau von miniaturisierten Strömungssensoren ist seit 8 Jahren eine der Kernkompetenzen des IMSAS. Ein neues Chip-Design soll nun die Strömungen in unterschiedliche Richtungen mit Betrag und Winkel messen. Der Einfluss des Gehäuses auf die absolute und Richtungsempfindlichkeit des Sensors wird zunächst anhand von Strömungssimulation (COMSOL) überprüft und das Design optimiert.
Durch ein neuartiges Messprinzip soll der Energiebedarf der Messschaltung weiter gesenkt werden. Der Sensor nutzt ein neues Funkmodul der Firma microsenys zur Datenübertragung. Dieses soll durch Kombination passiver und aktiver Technologien einen Betrieb über mehrere Monate mit einer Knopfzelle ermöglichen. Ein Funknetz von sTrömungssensoren wird in verschiedenen Feldtests in Praxislagern erprobt.
Ansprechpartner IMSAS
Dr.-Ing. Reiner Jedermann
IMSAS, NW1, Raum O 2130
Tel: +49 421 218 62603
E-mail: Kontakt
Projektkoordinatorin:
Dr. Ulrike Praeger
Leibniz Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim E.V.
Tel. +49 0331 5699-917
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Das Projekt COOL wird von Juli 2015 bis Oktober 2017 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.