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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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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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Effizienzkriterien Geschirrspüler Markt Schweiz
Bester
«Oberklasse»
«Standard»
240
300
2600
3300
Stromverbrauch
4
kWh / Jahr
200
Wasserverbrauch
8
5
Liter / Jahr
1820
Geräusch
dB(A)
46
41
52
Ohne V-Zug SL WP, Stand 2015, Quelle: nach Topten.ch
Quelle: FEA Schweiz
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Typischer Ablauf Geschirrspüler- Prozess
Zwischenspülen
Glanzspülen
Trocknen
Temperatur
Reinigen
Zeit
Verbrauch elektrische Energie:
Typisch 950Wh / Zyklus
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Einsatz von Zeolith im Bosch-Siemens Geschirrspüler
Zwischenspülen
Reinigen
Glanzspülen
Trocknen
Temperatur
Zeolith:
Feuchtigkeitsaufnahme
Wärmeabgabe
Verbrauch elektrische Energie:
730 Wh / Zyklus Siemens SX678X03TE
Zeolith im Geschirrspüler ist
seit den 1980er Jahren
umfangreich patentiert!
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Zeit
Temperatur
Reinigen
Zwischenspülen
Aufheizen
Pel = 440W
Pth ~1.1 kW
Glanzspülen
Trocknen
Ablauf mit Einsatz einer Wärmepumpe
Aufheizen
Pel = 440W
Pth ~1 kW
Wärmequelle: Latent- Wärmespeicher
Verbrauch: 490 Wh / Zyklus
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Zeit
Effizienzkriterien Geschirrspüler Markt Schweiz
Bester
«Oberklasse»
«Standard»
240
300
2600
3300
Stromverbrauch
137
4
kWh kWh / Jahr
-32%
200
Wasserverbrauch
8
5
Liter / Jahr
1820
Geräusch
dB(A)
46
41
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 Kompetenzzentrum 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:
Baugruppenverantwortung:
Ernst Dober
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
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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
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Das Potential des Studienganges M|I und des MSE
Masterstudium MSE
Arbeitspensum
Bachelorstudium
Bachelorarbeit
360 h
Master Thesis
820 h
Semesterarbeit 240 h
Master
Projekte
Produktentwicklungsmodule
360 h
360 h
Studium
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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