text: Dissertation: Membrane-based enthalpy exchangers – Fraunhofer IRB – baufachinformation.de
  Quelle: Berichte aus der Verfahrenstechnik
  2017, VIII,101 S., Abb., Tab., Lit.
  ISBN: 978-3-8440-5229-9
  Serie: Berichte aus der Verfahrenstechnik
  Der Komfort in Gebäuden ist eng verknüpft mit der Luftqualität des Innenraums. Nur unter Einhaltung definierter Luftwechselraten ist eine ausreichende Versorgung mit Sauerstoff gewährleistet. Aus energetischer Sicht bietet dieser Lüftungsvorgang großes Optimierungspotential. Während bei Fensterlüftung die Energie der Abluft verloren geht, besteht in geregelten Wohnraumlüftungsanlagen die Möglichkeit zur Energierückgewinnung. Hierbei werden Ab- und Zuluft miteinander in Kontakt gebracht, ohne die beiden Luftströme zu vermischen. Im Fall von Wärmetauschern wird dieser Kontakt über eine Metall- oder Kunststoffplatine herbeigeführt. Ersetzt man die Platinen durch Membranen, ist zusätzlich ein Austausch von Feuchte möglich. Solche Systeme bezeichnet man als membranbasierte Enthalpietauscher. Während das Verhalten von Wärmetauschern durch die spezifische Oberfläche und die Fluiddynamik entlang der Tauscherplatinen dominiert wird, hängt die Effizienz der Enthalpietauscher zusätzlich von den Membran- und Prozessparameter ab. Das Ziel dieser Arbeit besteht nunmehr in der Identifizierung limitierender Transportwiderstände und der Erschließung von Lösungsansätzen um diese zu überwinden. Zu diesem Zweck wird zunächst der Einfluss der Wasserdampfaktivität auf das Übertragungsverhalten von Polymermembranen untersucht. In Reinstoffexperimenten wird gezeigt, dass die Wasserdampfaktivität der Feed- und Permeatseite gleichermaßen das Verhalten der selektiven Schicht beeinflussen. Im Anschluss werden leistungsmindernde Effekte von Strömungsgrenzschichten und Supportstrukturen mit Hilfe von Mischgasexperimenten evaluiert. Während der Einfluss des Membransupports vom verwendeten Material abhängt, führt die Strömungsgrenzschicht materialunspezifisch zu einer Reduzierung des Übertragungsverhaltens. Diesem Effekt wird mit Hilfe sogenannter Membranspacer entgegengewirkt. Der Nutzen solcher Materialien wird anhand erster Prototypentests verdeutlicht.
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