Schimbătorul de căldură Stage Wheel
o tehnologie inovatoare patentată de Flexit, aduce un progres semnificativ în eficiența unităților de ventilație rezidențială, oferind o recuperare a căldurii cu până la 10% mai mare. „Acesta este un impuls major pentru ventilația rezidențială”, subliniază Knut Skogstad, CEO Flexit.
Noul schimbător de căldură rotativ, dezvoltat la centrul de cercetare și dezvoltare Flexit din Suedia, este rezultatul unei colaborări de succes cu Sintef și NTNU. Performanțele acestuia sunt susținute de date reale obținute prin măsurători efectuate direct în unități de tratare a aerului, nu doar pe baza calculelor teoretice sau a extrapolărilor.
„Am măsurat și verificat recuperarea căldurii în condiții normale de funcționare înregistrând valori cu până la 10 puncte procentuale mai mari decât cu tehnologia actuală a schimbătoarelor de căldură rotative, deci aceasta este o îmbunătățire semnificativă”, subliniază Skogstad, CEO al Flexit. El subliniază că această creștere se aplică eficienței termice în condiții uscate, măsurată în unitățile de tratare a aerului.
Revoluționar pentru unitățile de ventilație rezidențiale
„Acest lucru este revoluționar pentru unitățile noastre rezidențiale”, spune Daniel Nielsen, manager de produs pentru unități de ventilație rezidențiale la Flexit.
“Capacitatea de a recupera cu până la 10 puncte procentuale mai multă căldură de ventilație dintr-o locuință asigură o economie majoră de energie. Beneficiile tehnologiei Stage Wheel nu se opresc aici. Aceasta înseamnă, de asemenea, că putem construi unități de ventilație mai compacte, putem menține o eficiență termică ridicată sau putem alege să proiectăm pentru o pierdere de presiune redusă pentru a reduce consumul de energie și nivelurile de zgomot. Există multe sinergii pozitive aici care oferă o mai mare flexibilitate pentru arhitecți și consultanți”, subliniază Daniel.
O combinație de materiale, grosime a materialelor și geometrie precisă are ca rezultat o recuperare foarte mare a căldurii pentru schimbătorul de căldură rotativ dezvoltat de departamentul de cercetare al Flexit. Fotografiați de la stânga la dreapta: Anneli Halfvardsson, Daniel Nielsen și Knut Skogstad împreună cu schimbătorul rotatativ Stage Wheel vopsit în auriu pentru evenimentul de lansare.
Studierea unei caracteristici ignorate
De peste două decenii, recuperatoarele de căldură rotative (cu condensare) au fost o soluție standard în unitățile de ventilație rezidențiale din Norvegia, fiind utilizate în mod constant în noile locuințe. În această perioadă, eficiența sistemelor de recuperare a căldurii a crescut treptat, ajungând la randamente de până la 85%.
Cu toate acestea, noua tehnologie a recuperatorului de căldură rotativ, dezvoltată de Flexit, stabilește un nou standard. Măsurătorile arată o eficiență termică uscată de până la 95% în unitățile de ventilație, marcând un salt tehnologic semnificativ.
Cum reușește Stage Wheel să facă un salt tehnologic atât de mare?
„Totul a început cu faptul că ne-am uitat mai atent la o proprietate care este adesea considerată nesemnificativă și, prin urmare, neglijată în calcule”, explică Anneli Halfvardsson, inginer de cercetare și tehnologie la Flexit, considerată creierul din spatele tehnologiei recuperatorului de căldură Stage Wheel.
Anneli, activă în Asociația Suedeză pentru Ventilație și grupurile de produse Eurovent, este și reprezentant al Norvegiei în cadrul CEN/TC156 WG2. Ea povestește:
„Am început un proiect de cercetare împreună cu Sintef și NTNU în 2016, Energibolig. Ca o mică activitate de lucru într-o listă lungă de conținut de proiect, a trebuit să explicăm matematic de ce eficiența termică scade la debite de aer mai mici”.
Pierderea de căldură longitudinală – o descoperire cheie
Inițial, cercetătorii au alocat patru ore pentru a analiza de ce eficiența recuperării căldurii scade la debite de aer mai mici. Cu toate acestea, complexitatea descoperirilor a determinat o schimbare de priorități pentru întregul proiect.
Reducerea performanței pentru debitele reduse de aer ar putea fi parțial explicată prin conducția termică longitudinală, adică prin pierderea de căldură. „Ne-am dat seama că trebuie să aprofundăm acest aspect”, explică Anneli Halfvardsson.
Peng Liu, cercetător la Sintef, a realizat o serie de calcule complexe pentru a evalua posibilitatea reducerii acestor pierderi de căldură.
„Rezultatele inițiale indicau un potențial foarte ridicat,” adaugă Anneli Halfvardsson.
Spargerea conducției termice cu ajutorul polimerilor
Transformarea teoriei și calculelor într-un produs real a reprezentat o provocare majoră.
Anneli Halfvardsson și un coleg au lucrat la dezvoltarea prototipurilor bazate pe șapte abordări complet diferite, iar toate prototipurile au fost testate la Eurofins în Helsinki. Printre acestea, unul dintre prototipurile Anneli a fost Stage Wheel. Primul test nu a avut rezultatele dorite, dar Anneli era convinsă de potențialul soluției. Ea a ajustat designul, modificând ușor proprietățile prototipului, și a continuat testările.
„Rezultatele au fost atât de bune încât cei de la laborator au oprit testul și au început să depaneze echipamentele, crezând că există o eroare,” povestește Anneli zâmbind. Performanțele impresionante ale Stage Wheel se datorează unei combinații precise de materiale, grosimii materialului și formei geometrice.
„Prin combinarea aluminiului și a polimerilor suntem capabili să întrerupem conducția termică longitudinală paralelă cu fluxul de aer”, explică Anneli Halfvardsson. Ea subliniază că geometria celulelor este la fel de importantă ca materialele folosite. „Trebuie să fie precisă în orice moment și adaptată la material”, adaugă aceasta.
„Ideea comună în activitatea noastră de cercetare și dezvoltare constă în dorința noastră de a face ventilația rezidențială mai eficientă din punct de vedere energetic, fără a compromite calitatea superioară a climatului interior”, spune Skogstad.
Ventilație rezidențială de clasă energetică A+
Designul inovator al Stage Wheel oferă un număr Nusselt optimizat, care reprezintă o măsură a eficienței termice pentru materialul și designul selectate.
Stage Wheel necesită un proces de producție complet nou, a cărui dezvoltare a început atunci când proiectul de cercetare a fost finalizat în 2019.
Pentru a asigura performanța pe termen lung, departamentul de cercetare a realizat o serie de teste riguroase: testări în timp, teste de stres și măsurători detaliate pentru a construi o bază de date robustă privind eficiența termică și pierderile de presiune.
Lansarea pe piață:
„Primele produse dotate cu tehnologia Stage Wheel vor fi lansate pe piață în primul trimestru al anului 2025 și vor atinge clasa energetică A+,” declară Daniel Nielsen, manager de produs.
Angajamentul pe termen lung:
„Suntem mândri să avem o poziție care ne permite să ne asumăm un angajament pe termen lung și să lucrăm cu o echipă de oameni calificați dedicați cercetării și dezvoltării,” adaugă Knut Skogstad, CEO Flexit.
sursă: flexit.ro