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Bachelorarbeit - Fakultät 06

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Bachelorarbeit Simulation und mikrocontroller-gestützte Messung der Temperierung medizinischer Flüssigkeiten in einem Temperaturschrank 5.1. Auswertung der Ergebnisse Vergleich Messung 1 zu Messung 2: Der Vergleich von Messung 1 (s. Abb. 13) zu Messung 2 (s. Abb. 14) belegt, dass eine Veränderung der Wandisolierung in diesem Versuchsaufbau zeitlich keine Vorteile bringt. Abbildung 14 zeigt sogar einen etwas langsameren Temperaturver- lauf, obwohl die Kammerwände isoliert sind. Im Weiteren ist in Abbildung 14 er- sichtlich, dass starke Differenzen der einzelnen Temperatursensoren vorliegen. Bedingt durch die leeren Temperaturkammern zeigen die Sensoren je Kammer ein fast nahezu identisches Abkühlverhalten. In Abbildung 13 ist dies gegeben, indem die Kurven nur um wenige Zehntel voneinander abweichen und sich somit auf eine homogene Temperaturverteilung im Kammervolumen schließen lässt. Abbildung 14 zeigt im Vergleich wesentlich höhere Abweichungen der einzelnen Sensorwer- te auf. Dies lässt auf eine inhomogene Temperaturverteilung schließen, die durch die Verkleinerung des Volumens durch die Wandisolierung bedingt ist. Vergleich Messung 3 zu Messung 4: Bei dem Vergleich der Messungen 3 (Abbildung 15) zu Messung 4 (Abbildung 16) geht hervor, dass ein verringertes Kammervolumen bedingt durch die Wandisola- tion, einen zeitlichen Vorteil in der Abkühlung von 1l Wasser ergibt. Das Ergebnis des Vergleichs von Messung 1 (Abb. 13) zu Messung 2 (Abb. 14) lässt zunächst die gegenteilige Annahme zu. Jedoch erzeugt die Inhomogenität der Kammertem- peratur eine stärkere Luftbewegung. Zusätzlich ist der Wärmeübergang in die Flüssigkeit durch die Verringerung der Verlustwärme, bedingt durch die Wandiso- lierung, gesteigert. Hochschule für angewandte Wissenschaften FH München Fakultät 06 für Feinwerk- und Mikrotechnik, Physikalische Technik Simon Schlosser Seite | 26

Bachelorarbeit Simulation und mikrocontroller-gestützte Messung der Temperierung medizinischer Flüssigkeiten in einem Temperaturschrank 5.2. Vergleich von Simulation und realem System Die Simulation zeigt, dass ein Abkühlprozess von 1l Wasser mit der Starttempera- tur von 24°C ca. 7h benötigt, um die Zieltemperatur von 1°C zu erreichen. Die Da- tenaufzeichnung ergibt für das unisolierte Kammersystem des Temperatur- schranks (s. Abb. 15 Messung 3) eine Abkühlzeit von ca. 10h. Aufgrund der Ver- einfachung des Simulationsmodells und der Annahme, dass die Simulation mit konstanter Kammertemperatur von 1°C durchgeführt wurde, ist die Ursache der Zeitdifferenz zu erklären. Im Weiteren besitzt das Simulationsmodell verlustfreie Systemgrenzen, was wiederum einen zeitlichen Vorteil gegenüber dem realen System bietet (s. Kap. 2.2.3. Abb.5) . Dies ist durch Messung 4 (Abb. 16) bewiesen. Im Abkühlprozess der Messung 4 wurde das Kammersystem isoliert und somit der Verlust über die Systemgrenzen verringert. Diese Maßnahmen ergeben ein dem Simulationsversuch nahezu iden- tisches Ergebnis. Die Zeitdifferenz der simulierten Abkühlung zur realen Messung im isolierten Kammersystem beträgt ca. 1h. Zu begründen ist dies wiederum durch den zusätzlichen Abkühlprozess des realen Kammervolumens und der nicht abso- lut verlustfreien Systemgrenzen. Hochschule für angewandte Wissenschaften FH München Fakultät 06 für Feinwerk- und Mikrotechnik, Physikalische Technik Simon Schlosser Seite | 27

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