Projekt - Energieffektive varmevekslere til HVAC-applikationer

Støttet af EU igennem FP7

Projektstart oktober 2012. Projekt afslutning september 2015.

Opvarmnings-, ventilations- og aircondition-systemer (også kendt som HVAC-systemer) står for 35% af det totale energiforbrug i beboelses- og erhvervsbygninger. I dag står opvarmning for det største energiforbrug, men der ses en øget efterspørgsel på kølesystemer, og denne efterspørgsel forventes at stige markant i de kommende år grundet klimaændringer.

Da HVAC systemer står for en anseelig del af det samlede energiforbrug, er det oplagt eller ligefrem nødvendigt at identificere og undersøge innovative teknologier, som kan øge effektiviteten af de varmevekslere, der benyttes i nutidens HVAC-systemer, så det samlede energiforbrug nedsættes.

Formålet med dette projekt har været at øge effektiviteten af varmevekslere ved hjælp af en række forskellige, nye nanoteknologiske løsninger. Varmevekslere er designet til effektivt at overføre varme fra et medie (fx luft, vand eller et kølemiddel) til et andet medie, uden at de to medier kommer i kontakt med hinanden. Dog er der områder, hvor der er anledning til at optimere. Fx er tilisning af overflader i kontakt med luft er stort problem, idet det kraftigt forringer varmevekslerens effektivitet og gør energikrævende afisning nødvendigt.

Derudover er varmeveksleres overflader i dag ikke optimeret rent kemisk eller fysisk på mikroskala til at forbedre transporten af varme fra det ene medie til det andet, selvom forskningsresultater tyder på, at dette kan have en markant positiv effekt. Ligeledes viser grundforskning, at tilsætning af nanopartikler til kølemidler kan gøre systemer mere energieffektive.

Projektresultater
Projektet har søgt at dække alle aspekter af HVAC-systemer, således er nanostrukturerede og sol-gel belægninger benyttet til at optimere varmetransporten over overflader, andre nanoteknologiske belægninger er benyttet til at begrænse tilisningen af overflader, og kølemidler med nanopartikler er blevet undersøgt for at finde kandidater, der øger varmeledningsevnen af kølemidler. Teknologierne er udviklet og testet i lille skala i laboratoriet, og de mest lovende teknologier er blevet skaleret op og demonstreret på varmevekslere i industristørrelse. 

Der er opnået rigtig gode resultater med tynde belægninger, som mindsker behovet for at afise varmevekslere. Belægningerne er benyttet på varme¬vekslere i industristørrelse og deres funktion er demonstreret over tid. Derudover har visse typer af nanostrukturerede belægninger på overflader vist sig at give anledning til bedre varmeoverførsel mellem overfladen og kølemidlet både i laboratorieforsøg og på fuldskala varmevekslere.   

Deltagere

• Teknologisk Institut (DK)
• LU-VE S.p.A. (I)
• Exhausto A/S (DK)
• ESI Software Germany GmbH (D)
• Dansk Varmepumpe Industri A/S (DK)
• Carbodeon Ltd Oy (FIN)
• Vahterrus Oy (FIN)
• Fundacion Tekniker (E)