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Individuell konzipierte Thermomanagement-Prüfstände

Entwicklung neuer Kühlsysteme

IPEtec-Prüfstandstechnik projektiert und liefert maßgeschneiderte Prüfstandslösungen zur Entwicklung und Validierung von Komponenten der Fahrzeugklimatisierung. Wir bieten das gesamte Spektrum an Prüfständen und Medienversorgungsmodulen für die Thermomanagement-Entwicklung von Kraftfahrzeugen an. Dabei unterstützen wir auch die Entwicklung von neuen Kühlsystemen für Hybridantriebe, Batterie- und Motorkühlung. Mit den neuen Hybridantrieben eröffnen sich weitere Entwicklungsfelder im Bereich der Wärmepumpen-Technik zur Optimierung der Energiebilanz der Fahrzeugklimatisierung.

Systemprüfstände für Klima- und Kühlsysteme

Mit den Thermomanagement-Prüfständen lassen sich komplette Fahrzeug-Klimakreisläufe mit ihren Komponenten und verschiedenen Kältemitteln unter realen Umweltbedingungen testen. Durch den modularen Aufbau können die Prüfstände flexibel an unterschiedliche Klimaanlagensysteme adaptiert werden, wodurch sich Rüstzeiten verkürzen. Die dazu notwendigen Medienversorgungsmodule zur Luftkonditionierung und Solekreisläufe können nach Kundenanforderung individuell zusammengestellt und betrieben werden. Temperatur, Luftfeuchte und Luftmassenstrom werden mit einer sehr hohen Regelgüte und Genauigkeit eingestellt, um so reproduzierbare Testergebnisse zu gewährleisten.

Kompakte Kompressor-Belastungseinheiten

Unsere IPEload ist eine patentierte, innovative Lösung zur Verkürzung der Entwicklungszeiten und Reduzierung des Energieverbrauchs, der bei der Validierung von Kältemittelkompressoren entsteht. Das äußerst kompakte Gerät stellt dabei die thermodynamischen Prüfbedingungen für den Kompressor her und ersetzt den Aufbau eines kompletten Kältemittelkreislaufes. Es ermöglicht ein schnelles Einregeln von verschiedenen Last- und Arbeitspunkten, was zu enormen Zeitersparnissen in der Prüfdurchführung führt. Mit dem Gerät können die Energiekosten bei Dauerlauftests deutlich gesenkt werden. Je nach Ausführungsvarianten stehen rein mechanische oder voll automatische Geräte mit integrierter SPS-Steuerung zur Verfügung. Zur Durchführung von EMV-Messungen in HF-Kammern eignen sich besonders die mechanisch betriebenen Einheiten, da sie keinen Einfluss auf die EMV-Messergebnisse haben. Zur Programmierung automatischer Testabläufe bietet sich der Einsatz SPS-gesteuerter Belastungseinheiten in Verbindung mit der zur Konfiguration zwingend erforderlichen Software IPEmotion an. Mit diesen Belastungseinheiten können auch mechanische Verdichter im Voll-, Teil- und Niedriglast-Betrieb über PWM-Signale geregelt werden. Für elektrische Kältemittelverdichter (eKMV) steht eine Ansteuerung über CAN- und LIN-Bus zur Verfügung. Um NVH-Untersuchungen durchführen zu können, bieten sich unsere speziell dafür konzipierten IPEload-Varianten an, die sich durch niedrige Eigengeräuschemissionen auszeichnen. Die automatische IPEload lässt sich je nach Ausstattungsvariante über das eingebaute Touch-Panel oder über das abgesetzte Handbedienterminal mit Touchscreen steuern.

Für Anwendungen an Motorprüfständen, bei denen sich der Operator in einer geschützten Messwarte aufhalten muss, ist eine Ansteuerung der Belastungseinheit über das Handbedienterminal per Remote Control besonders geeignet. Programmiert werden die automatischen Testablaufsteuerungen mit der Messdatenerfassungssoftware IPEmotion. Die Übertragung an die SPS erfolgt via Ethernet. Des Weiteren kann das Gerät – u. a. über Ethernet, Profibus, CAN-Bus – mit verschiedenen Kundenprüfstands-Infrastrukturen kommunizieren. Sofern keine Medienversorgung mit Kaltwasser oder Sole zur Verfügung steht, bieten wir auch Systemlösungen, die über eine integrierte Luftkühlung verfügen. Diese, wie auch die wassergekühlten Versionen mit integrierter Kälteanlage, bestechen durch einfache Handhabung beim Kompressorwechsel. Durch die integrierte Kältemittelabsaugung inklusive Vakuumpumpe wird kein externes Servicegerät benötigt. Sämtliche Systeme unterstützen die gängigen Kältemittel R134a, R744 (CO2). Für den Einsatz von HFO-1234yf in der R134a-Version muss bauseits eine den Sicherheitsrichtlinien entsprechende Infrastruktur vorhanden sein.

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IPEload

Kompressorprüfstände

Sämtliche Kompetenzen von IPEtec vereinen sich in der Konstruktion, im Bau und im Betrieb von Kompressorprüfständen. Die hochkomplexen Systeme werden weltweit zu Entwicklung, Test und Validierung von Verdichtern eingesetzt. Sie sind für elektrische Kältemittelverdichter (eKMV), mechanische Kältemittelverdichter (mKMV) oder beide Verdichtertypen verfügbar. Mit den Prüfständen können Testzyklen mit hochgenauer Regelgüte und Stabilität reproduzierbar abgefahren werden. Dabei unterstützen sie alle gängigen Kältemittel. Der Kompressor wird auf einer seismische Masse, die mechanisch vom Prüfstand entkoppelt ist, fixiert. Somit können auch NVH-relevante Daten wie Vibration und Druckpulsation am Kompressor gemessen werden. Mit dem integrierten, regelbaren Luftkreislauf können sowohl die Windgeschwindigkeit auf den Prüfling als auch die Umgebungstemperatur in der Prüfkammer — im Bereich von - 30°C bis 120°C — simuliert werden. Die aus robustem Edelstahlblech gefertigte Kammer ist vollverschweißt und verfügt über ein beheiztes Panzerglas-Fenster, sodass sie auch für den Einsatz mit R744 (CO2) geeignet ist. Optional integrieren wir Gaswarngeräte mit potentialfreiem Ausgang. Für den Einsatz von HFO-1234yf in der R134a- Version muss bauseits eine den Sicherheitsrichtlinien entsprechende Infrastruktur vorhanden sein. Auf dem mit Touch-Panel ausgestatteten Prüfstandsrechner kommt die zentrale Mess- und Prüfstandssoftware IPEmotion zum Einsatz.

Damit können sowohl die thermodynamischen als auch die akustischen Messwerte zeitgleich erfasst und ausgewertet werden. Darüber hinaus wird in der Software die Testablaufsteuerung programmiert und an die SPS übertragen. Eine Internetverbindung ermöglicht Fernwartungen und weltweiten technischen Support. Alle marktüblichen Testspezifikationen können mit dem Prüfstand bedient werden. Diese umfassen unter anderem:

  • Raffer-Tests zu Prüfung von Lebensdauer und Materialermüdung
  • Matrix-Tests zur Überprüfung eines breiten Spektrums von Last- und Arbeitspunkten
  • Testverfahren zur Ermittlung der Körperschwingungen, Kraftaufnahme und Gaspulsation im Rohrleitungssystem
  • Performance- und Effizienz-Tests, die z. B. zur Bestimmung des Coefficent of Percormance (COP) dienen
  • Öl-Management-Untersuchungen zur Bestimmung des Oil Circulation Ratio (OCR) bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen
  • Flexible Einrichtung von kundenspezifischen Testroutinen

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IPEcomp

Spülgeräte für saubere Messungen

Der systembedingte Ölauswurf in Kälteanlagen führt zu Ölablagerungen im gesamten Kreislauf. Diese haben wesentlichen Einfluss auf die thermodynamischen Kennwerte und somit auf die Wirkungsgrade von Wärmetauscher, Verdampfer und Kondensator. IPEflush wurde speziell für Betreiber von thermodynamischen Prüfständen entwickelt und reinigt die unterschiedlichsten Fluidkreisläufe. Das System befreit durch einen mehrstufigen Reinigungsprozess - nahezu rückstandsfrei - gesamte Kältekreisläufe von Ölablagerungen, Schmutzpartikeln und weiteren Verunreinigungen. Durch saubere Komponenten und Rohrleitungssysteme wird gewährleistet, dass bei sämtlichen Testabläufen mit IPEload Belastungseinheiten oder an Kompressorprüfständen die selben Ausgangsbedingungen herrschen, und eine Vergleichbarkeit der Messergebnissen sichergestellt wird. 

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Besonders bei der Bestimmung der Oil Circulation Ratio (OCR)-Kennwerte ist eine vollständige Reinigung von Kältemaschinenölrückständen von substanzieller Bedeutung, damit der korrekte OCRKennwert bestimmt werden kann. Durch die integrierte Vakuumpumpe wird sichergestellt, dass vor dem Spülvorgang keine Fremdgase in den Kältekreislauf eindringen können. Die Handhabung ist für den Anwender äußerst komfortabel. Durch einfache Bedientasten wird das Spülprogramm gestartet, woraufhin das System die Spülung dank integrierter Steuerung selbständig durchführt. Je nach Kundenwunsch können auch kundenspezifische Spülprogramme in der SPS hinterlegt werden, um eine optimale Reinigungswirkung zu erzielen.

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