Flaggschiff Effizienz: Wärmepumpe im Geschirrspüler Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG - Prof. Albert Loichinger Rapperswil, 29. April 2015

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Flaggschiff Effizienz: Wärmepumpe im Geschirrspüler Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG - Prof. Albert Loichinger Rapperswil, 29. April 2015
Flaggschiff Effizienz:
Wärmepumpe im Geschirrspüler

Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG

Prof. Albert Loichinger

Rapperswil, 29. April 2015
Flaggschiff Effizienz: Wärmepumpe im Geschirrspüler Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG - Prof. Albert Loichinger Rapperswil, 29. April 2015
Inhalt

 Projektauftrag, Wettbewerbsumgebung

 Optionen und Konzeptdefinition

 Leistung und Kenndaten

 Gerätelayout

 Komponenten Wärmepumpe

 Kooperation mit Forschungseinrichtungen

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Flaggschiff Effizienz: Wärmepumpe im Geschirrspüler Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG - Prof. Albert Loichinger Rapperswil, 29. April 2015
Der Auftrag

   Strategie Energie:
    Marktführerschaft erreichen und
    langfristig sichern

   Geschirrspüler:
    Platz 4-5 in der Liste der
    Stromverbraucher typischer Haushalte
    (nach energieantworten.ch)

   Auftrag:
    Verbrauch an elektrischer Energie
    minimieren
    - Bereit für die 2000W- Gesellschaft

   Bisheriger Marktführer CH:
    Bosch- Siemens Hausgeräte
    Zeolith-System
                                           Quelle: Siemens-home.ch

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Flaggschiff Effizienz: Wärmepumpe im Geschirrspüler Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG - Prof. Albert Loichinger Rapperswil, 29. April 2015
Effizienzkriterien Geschirrspüler Markt Schweiz

                      Bester        «Oberklasse»               «Standard»

    Stromverbrauch
4                       200                 240                       300
    kWh / Jahr

    Wasserverbrauch
8                      1820                 2600                      3300
    Liter / Jahr

    Geräusch
5
      dB(A)            41                        46                     52

                            Ohne V-Zug SL WP, Stand 2015, Quelle: nach Topten.ch

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Flaggschiff Effizienz: Wärmepumpe im Geschirrspüler Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG - Prof. Albert Loichinger Rapperswil, 29. April 2015
Typischer Ablauf Geschirrspüler- Prozess

                                                    Zwischen-   Glanz-   Trocknen
                             Reinigen
                                                    spülen      spülen
Temperatur

               Verbrauch elektrische Energie:                                 Zeit
               Typisch 950Wh / Zyklus

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Flaggschiff Effizienz: Wärmepumpe im Geschirrspüler Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG - Prof. Albert Loichinger Rapperswil, 29. April 2015
Einsatz von Zeolith im Bosch-Siemens Geschirrspüler

                                                        Zwischen-       Glanz-           Trocknen
                              Reinigen
                                                        spülen          spülen

                                                                    Zeolith:
                                                                    Feuchtigkeitsaufnahme
                                                                    Wärmeabgabe
Temperatur

               Verbrauch elektrische Energie:            Zeolith im Geschirrspüler ist        Zeit
               730 Wh / Zyklus Siemens SX678X03TE        seit den 1980er Jahren
                                                         umfangreich patentiert!

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Flaggschiff Effizienz: Wärmepumpe im Geschirrspüler Ein Entwicklungsprojekt der V-Zug AG - Prof. Albert Loichinger Rapperswil, 29. April 2015
Ablauf mit Einsatz einer Wärmepumpe
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                                                                                 Trocknen
                          Reinigen                                   spülen
                                                   Zwischen-
                                                   spülen
Temperatur

                   Aufheizen
                   Pel = 440W                                  Aufheizen
                   Pth ~1.1 kW                                 Pel = 440W
                                                               Pth ~1 kW

              Wärmequelle: Latent- Wärmespeicher                              Zeit
              Verbrauch: 490 Wh / Zyklus

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Effizienzkriterien Geschirrspüler Markt Schweiz

                           Bester   «Oberklasse»              «Standard»

     Stromverbrauch
137
 4
kWh kWh / Jahr      -32%     200        240                          300

     Wasserverbrauch
 8                          1820        2600                        3300
     Liter / Jahr

     Geräusch
 5
       dB(A)                41                46                      52

                                             Stand 2015, Quelle: nach Topten.ch

                                                                                  Quelle: FEA Schweiz

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Schlüsseldaten des Wärmepumpen-Gerätes

 Beste Energieeffizienz:
  490 Wh pro normiertem Spülgang (Eco) durch Wärmepumpe und
  Türöffnung, ausgelegt auf 1 Spülgang / Tag

 Schnellstes Sprintprogramm 17 min durch 4.2 kW
  effektiv installierter Heizleistung

 Volle Verfügbarkeit aller Programme im hochkomfortigen SL Gerät

 Einsatz eines Latent-Wärmespeichers
   Reduzierte Aufheizung der Küche

 Geräusch: 44 dB(A) (in der oberen Liga …)

 Angaben gültig im normierten Deklarationsprogramm

 Einbau in Standard Norm 60er Nische –
  Keine Einschränkungen für die Planung der Küche

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Das Gerätelayout

 Effiziente Montage des Grundgerätes
  und des Wärmepumpen-Modules

 Im Servicefall kann das WP-Modul
  unabhängig vom Geschirrspüler schnell
  gewechselt werden.

 Kältemittelkreis bleibt bei allen Servicearbeiten geschlossen

 Uneingeschränkte Servicezugänglichkeit aller Baugruppen im Gerät

 Einbau in Standard-Gerätenische der Küche
  Höhe 870mm, Breite 600mm

 Integration in das vollausgestattete SL-Gerät mit maximaler Ausrüstung

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 Entwicklung und Kooperation

   Start des Entwicklungsprojektes 2011
    Markteinführung April 2014
    in 3 Jahren vom Auftrag in die Serie!

   Auslegung, experimentelle
    Unterstützung und Modellierung
    des Wärmepumpen-Kreises in
    Zusammenarbeit mit dem Kompetenz-
    zentrum Thermische Energiesysteme
    & Verfahrenstechnik CC TEVT der HSLU
    Prof. Beat Wellig / Stefan Flück

   Anteilige Förderung an den Projektkosten durch die KTI
    Kommission Technologie und Innovation des Bundes

   Projektleitung V-Zug:           Ernst Dober
    Baugruppenverantwortung:        Patrick Bon ( Absolvent HSR 2002)

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Wir setzen Ideen um

Prof. Theo Wuest
Institutsleiter IPEK
IPEK - Stärken
                                         Nähe zu Lehre und Wissenschaft

                                         Ideenpotenzial der Studenten

                                         Zusammenarbeit mit anderen Instituten und
                                         Hochschulen

                                         Umfangreiche und hohe Kompetenzen
                                         verschiedenster Fachrichtungen

 Ausgewogene Mitarbeiterstruktur:
 Erfahrene und junge Ingenieure

 Breites Knowhow aus Projekten und
 Schulungen mit Industriepartnern

 Abwicklung von KTI- Projekten

 Produktneutrale Entwicklungen

                                    13
                                                                   Vertraulich, Alle Rechte vorbehalten
Angebot External Design Review
 Review eines Gerätes / einer Baugruppe

 Einbeziehung von externen Experten
  (je Themengebiet ein Experte aus dem Netzwerk der HSR
  aus anderen Branchen
  Team spezifisch abgestimmt auf die Fragestellung

 Zeitpunkt: idealerweise am Funktionsmuster der Baugruppe;
  Rechtzeitig vor Bestellung der Prototypen-Montage (Teile noch nicht aus Werkzeug)

 Ablauf
  ½ d Einarbeitung @ home mit Standbericht des Entwicklers
  ¾ d Workshop:
   Vorstellung der Baugruppe und Versuche
   Diskussion der Ergebnisse
  ¼ d erste Formulierung der Ergebnisse
  ½ d nachgängiger Bericht mit konkreten Hinweisen und

 Aufwand IPEK ca. 2d x 4-5 Personen + Vorbereitung

                                    14
                                                               Vertraulich, Alle Rechte vorbehalten
Das Potential des Studienganges M|I und des MSE

                                                         Masterstudium MSE
                   Bachelorstudium

                         Bachelorarbeit       360 h     Master Thesis        820 h
Arbeitspensum

                  Semesterarbeit 240 h

                                                      Master
                                                                 360 h
                                                      Projekte

                   Produktentwicklungs-
                                                         360 h
                   module

                                      Studium

                                         15
                                                                   Vertraulich, Alle Rechte vorbehalten
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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                      Vertraulich, Alle Rechte vorbehalten
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