Optimiranje prenosnika toplote za lokalno prezračevanje

Naš glavni namen in cilj pri projektu »Optimiranje prenosnika toplote za lokalno prezračevanje« je zmanjšanje rabe energije za ogrevanje z lokalnim prezračevanjem z vračanjem odpadne toplote. Iz prakse je znano, da je možno z ustreznim mehanskim prezračevanjem z vračanjem odpadne toplote, zmanjšati rabo energije do 30%.

Osnovna ideja prenosnika toplote za lokalno prezračevanja z vračanjem odpadne toplote, pri katerem ni potrebno imeti razvodnih kanalov, je že določena. Osnovni namen in cilj tega projekta je bil optimirati prenos toplote pri protitočnem prenosniku toplote z numerično simulacijo in izboljšati sedanji energetski izkoristek prenosnika toplote.

Predstavitev praktičnega problema oz. aktualne potrebe

Lokalni prezračevalni sistem, ki nadomešča prezračevanje z odpiranjem oken in pri tem ohranja do 87% toplote odhajajočega zraka pri 100% izmenjavi zraka v prostoru.

Dovod in odvod zraka v prostor sta pri razvitem sistemu po funkcionalnosti podobna kot pri navadnem oknu, vendar je porazdelitev zraka v prostoru enakomerna in zagotavlja prijetno počutje brez prepiha in hrupa. Dovod in odvod sta opremljena s pralnimi filtri, ki preprečujejo vstop mrčesa in prahu.
Vsebuje dva ventilatorja za dovod svežega in odvod slabega zraka ter napravo za rekuperacijo toplote odpadnega zraka (rekuperator toplote), ki omogoča varčevanje z energijo z visokim izkoristkom med 70% in 87%, odvisno od pretoka in temperaturnih pogojev.

Naloga na projektu je bila z numerično analizo termo-dinamskih karakteristik dobiti nekatere dodatne informacije o energetskih karakteristikah, ki bi jih bilo možno izboljšati.

Rezultati projekta

Rezultati projekta se lahko predstavijo po posameznih izvedenih fazah na projektu. Prvi rezultat predstavlja bazo podatkov 3-D CAD geometrij, ki smo jih dobili na osnovi teoretičnih študij različnih tipo prenosnikov toplote. Rezultati so predstavljeni različnih CAD formatih – IGS, STEP itd.
Drugi rezultati predstavljajo datoteke s kompletnimi porazdelitvami temperatur in tlakov v celotnem obravnavanem področju.

Ti rezultati so dobljeni za različne obratovalne režime, pri različnih vstopnih in izstopnih temperaturah in tlakih. Tako je bilo za vsak posamezen prenosnik toplote ugotovljeno, kje deluje bolj optimalno.
Tretji rezultat predstavlja fizično izdelani primerki prenosnikov toplote na 3-D tiskalniku.

Potencial uporabne vrednosti rezultatov/zaključkov projekta za podjetje

Podjetje se je že nekaj let ukvarjalo s to tematiko, vendar bolj teoretično in eksperimentalno. Razvit je bil sistem Mikrovent, ki se je v praksi izkazal kot zelo dober. Vendar vsaka dobra rešite se lahko še izboljša.

S predstavljenim projektom se je težišče raziskovalnega dela premaknilo v smeri numeričnih analiz. Z omenjeno metodo je možno narediti še veliko raziskav, ki lahko pripeljejo do boljših rezultatov. Kot je bilo že omenjeno, nam numerične analize omogočajo, da prihranimo čas in denar za drage in zamudne eksperimentalne postopke, saj se vse analize opravijo s pomočjo računalnikov.

Trenutni rezultati na projektu nam kažejo prve usmeritve, v kateri smeri bi bilo potrebno raziskovati v prihodnje.