Detailergebnis zu DOK-Nr. 71792
Analyse einer Asphaltschicht mit Wärmetauscher mithilfe der Finite-Element-Methode (Orig. engl.: Analysis of a heat exchanging asphalt layer using a finite element approach)
| Autoren |
C. Vuye G. Guldentops N. Rahbar A. Majdavi Nejad W. Van den Bergh |
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| Sachgebiete |
6.10 Energieverbrauch, Elektromobilität 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer |
Proceedings of the 6th Eurasphalt & Eurobitume Congress, 1-3 June 2016, Prague. Czech Technical University Prague, Faculty of Civil Engineering, 2016, USB-Stick, Paper No. 361, 12 S., 10 B, 2 T, 19 Q
Betrachtet man die aktuellen Ziele zum Schutz der Umwelt wie beispielsweise das Reduzieren des fossilen Treibstoffverbrauchs sowie der Emission von Treibhausgasen, sind technologische Neuentwicklungen notwendig. Diese neuen Technologien sollten die Produktion von erneuerbaren Energien ermöglichen, welche sowohl sauberer als auch billiger sind. Diese Notwendigkeit ermutigt Ingenieure dazu, neue Methoden zur Speicherung von Energie für einen späteren Gebrauch zu entwickeln. In der Ausarbeitung wird der Gebrauch einer "Heat Exchanging Asphalt Layer" (HEAL) im Detail untersucht. Solch ein System, das Wärme durch das Durchleiten von Wasser durch einen Wärmetauscher, der im Oberbau eingebettet ist, gewinnt, könnte definitiv einen enormen Ausstoß von Wärmeenergie erzielen, da Straßenbeläge eine große Menge an Sonnenenergie speichern. Der Fokus der Arbeit bezieht sich auf Asphalt-Beton-Beläge, da diese die größte Menge der Sonnenstrahlung aufnehmen und somit den größten Nutzen in Abhängigkeit zur Betriebsdauer erzielen. Das Hauptaugenmerk der Arbeit richtet sich auf die Energieausbringungsmenge und die Effektivität von HEAL. Dazu wurde eine parametrische Studie mit unterschiedlichen thermischen Eigenschaften der Asphaltoberfläche durchgeführt. Dabei wurde ein validiertes Finite-Element-(FE) Modell eingesetzt. Es hat sich gezeigt, dass sowohl die Absorptionsfähigkeit als auch die Wärmeleitfähigkeit einen großen Einfluss auf die Austrittstemperatur und die Effizienz haben. Mit diesem FE-Modell ist es möglich, eine Vorhersage über die langfristige Energieausbringung der HEAL vorzunehmen, unter der Voraussetzung, geometrische, materielle und wetterbedingte Parameter zu berücksichtigen.