Nyskabende spiralformet modstrømsvarmeveksler til decentral ventilation (Spiralflow 1)
De kommende energi- og indeklimakrav i nye boliger, samt den nødvendige energirenovering af den eksisterende boligmasse skaber store udfordringer ift. at sikre et godt indeklima, attraktiv total økonomi og lavt energiforbrug. Dette projekt udvikler kerneteknologi til en enkel, energieffektiv, billig og installationsvenlig løsning der, uden kanalføring og på rumniveau, muliggør behovsstyret mekanisk ventilation med høj varmegenvinding og lavt elforbrug samt udluftning af overtemperaturer.
I projektet udvikler DTU BYG, DTU ELEKTRO, Smith Innovation, PLH arkitekter, Brønnum Plast samt Ebmpabst en ny type rund varmeveksler til installation i ydervæggen. Varmeveksleren består af en dobbelt spiral af plastfolie, med en ny konfiguration af luftspalter, der sammen med en ny type luftfordeler, gør det muligt at styre de to luftstrømme ind og ud af varmeveksleren. Specialudviklede centrifugalventilatorer er integreret i luftfordeleren i begge ender af veksleren. Den spiralformede modstrømsvarmeveksler, vil have en lav produktionspris, og vekslerens relativt store areal og små kanaldimensioner med en jævn fordelt luftstrøm forventes at sikre en god effektivitet.
Varmeveksleren har stor nyhedsværdi da den ikke findes på markedet og vil indgå i små kompakte rumbaserede ventilationsunits, som kan give nye muligheder for behovsstyret ventilation, og vil løse meget konkrete udfordringer i forhold til den eksisterende boligmasse, ligesom den med fordel kan indgå i mange typer af nybyg.
Produktet
Varmeveksleren vi har udviklet består af to 9 meter lange plastfolier, som rulles op med et mellemrum på 2 mm. Den korte afstand mellem lagene betyder, at der kan opnås en høj varmegenvindingsevne, hvis luften bliver jævnt fordelt mellem lagene og veksleren et tætnet korrekt. Plastfolien er 0,3 mm i tykkelsen. Med konstruktionen af veksleren er der afprøvet forskellige løsninger. Den seneste udvikling er med ét luft indtag og ét afkast i hver ende.
En varmeveksler af plastfolie
Materialevalget for veksleren er yderst vigtigt – både for prisen men også for funktionaliteten. Fra projektets start har det været en plastfolie, der er blevet arbejdet med ud fra økonomiske betragtninger. Det er vigtigt at materialet har gode termiske egenskaber, altså ikke deformerer under forskellige lufttemperaturer og samtidig er relativt stærkt, så det ikke giver efter for overtryk i luftlagene. For at det var muligt at tætne veksleren i enderne var det ligeledes vigtigt at plastfolien havde en overflade med en god klæbeevne. Mange typer plast er inerte og kan derfor ikke svejses sammen eller limes. I projektet er der arbejdet med PVC-plast til prototyperne.
Høj varmegenvinding og lavt el forbrug
Der er i projektet lavet flere prototyper: Til start en lang enhed på 1,22m som fungerede som proof-of-concept, dernæst kortere vekslere på 28 og 34cm til placering inde i en væg. For proof-of-concept enheden er resultaterne meget lovende i form af en varmegenvinding på 75-85 % for luftstrømme mellem 4,5 – 13,5 l/s. Med et meget lavt tryktab, som, hvis varmeveksleren blev installeret i et ventilationsanlæg, ville resultere i en samlet SEL-værdi på under 400 J/m3. Kravene i BR15 er at SEL-værdien skal være under 1000 J/m3, mens det forventes at blive strammet til 800 J/m3 i 2020. Testen af den 1,22m lange veksler har vist, at resultaterne er i tråd med de teoretisk simulerede og beregnede resultater, som var lavet før testene. Dog har det meget lave tryktab gjort at luftfordelingen og varmevekslingen bliver udfordret. For de kortere vekslere har luftfordelingen igennem veksleren været en udfordring. Det er derfor foreslået til videre fremfærd at indbygge strategisk placerede modstande, som vil give en god luftfordeling, og derved varmegenvinding, dog vil det give et forøget tryktab. Placeringen af disse mod-stande er derfor vigtig og skal udformes med omtanke.
God støj dæmpning
Der er lavet transmissionstøjsmålinger, som viser at installationen af varmeveksleren alene dæmper udvendig støj cirka ligeså meget som et standard vindue. Ved en endelig version af ventilationsenheden vil dæmpningen af støj kun blive bedre, da der vil være flere komponenter som afskærmer lyden udefra. Der vil derfor ikke være øgede støjgener fra udendørs (trafikstøj, gadestøj og lign.) ved at installere en decentral ventilationsenhed med den nye type veksler. Dette er et vigtigt resultat at tage med videre, da det potentielt kunne have sat en stopper for brugen af varmeveksleren.
Key figures
Kategori
Deltagere
| Partner | Tilskud | Eget bidrag |
|---|---|---|
| Danmarks Tekniske Universitet (DTU) | ||
| Danmarks Tekniske Universitet (DTU) | ||
| PLH Arkitekter A/S | ||
| Brønnum Plast A/S | ||
| Ebmpapst Denmark ApS |
