Udvikling og demonstration af en samlet prototype til decentral ventilation med spiralformet varmeveksler (Spiralflow 2)

Projektperiode: 2016 - 2018
Bygninger
Spiralflow_2

Projektets formål er at videreudvikle og teste en samlet decentral ventilationsenhed med en nyudviklet effektiv modstrømsveksler som kerneteknologi.

Prototypen har fået målt fantastisk ydeevne ift. varmegenvinding og strømforbrug. Begge parametre overholder BR2020 kravene, hvilket er rigtig flot taget i betragtning at dette er en første prototype.

Projektbeskrivelse

Ved nybyggeri og især renoveringer kan decentrale vægmonterede ventilationsenheder med fordel installeres frem for traditionelle centrale anlæg med rørføringer. Ved renoveringer, hvor boligerne tætnes, er fordelen ved decentral ventilation endnu større, fordi pladsforhold ofte gør det umuligt at lave rørføringer med den konsekvens, at dårligt indeklima opstår. Projektets formål er at videreudvikle og teste en samlet decentral ventilationsenhed med en nyudviklet effektiv modstrømsveksler som kerneteknologi. I løsningen skal indgå en energioptimal ventilator, bypass, dræn af kondensvand, ind- og udløbsgeometrier og en simpel styring, der sikrer et lavest muligt elforbrug og et optimalt indeklima.

Resultat

Det blev i afslutningen af projektet Spiralflow 1  anbefalet at varmeveksleren skulle videreudvikles, eftersom det meget lave tryktab i varmeveksleren medførte en skæv luftfordeling igennem veksleren. Veksleren er derfor blevet videreudviklet i dette projekt (Spiralflow 2) med strategisk placeret modstande, som både sørger for at luftfordelingen forbedres, men også sørger for at afstanden mellem lagene i veksleren holdes præcist. 

Udover det konceptuelle design er der lavet tekniske design for en række detaljer i enheden, her kan bla. nævnes:

  • bypass funktion med tilhørende steppermotor og styring
  • filterplaceringer, arealer og filterklasser
  • hvordan enheden er tænkt serviceret, ved at kunne tage enheden ind og ud af væggen
  • Forlængelse af enheden ved variation i vægtykkelsen

Alle disse detaljer har udmøntet sig i en funktionel prototype, som er blevet anvendt for test på DTU.

Sideløbende er der blevet udviklet en styring, som vil kunne kontrollere ventilatorerne og bypass ventilen ud fra input fra temperatur, fugt og CO2.

Der er produceret én fuld prototype som er blevet testet i laboratorie og et testhus på DTU, samt i et akustiklaboratorie. Et af målene i projektet var at teste enheden i virkelige boliger med beboere der kunne give feedback. Denne del er ikke lykkedes, da der var behov for videreudvikling af varmeveksleren førend at udviklingen af selve prototypen kunne starte. Testhuset på DTU har ladet enheden blive testet i vind og vejr, men ikke med beboere der har kunne give feedback.

Prototypen har fået målt fantastisk ydeevne ift. varmegenvinding og strømforbrug. Begge parametre overholder BR2020 kravene, hvilket er rigtig flot taget i betragtning at dette er en første prototype. 

Prototypen har fået målt fantastisk ydeevne ift. varmegenvinding og strømforbrug. Begge parametre overholder BR2020 kravene, hvilket er rigtig flot taget i betragtning at dette er en første prototype. Støjdæmpningen udefra har vist gode resultater set ift. enheder der allerede er på markedet.

Spiralflow enheden performede en lille smule dårlige end enhederne på markedet, men prototypen var blot sat i et hul i en væg i akustikkammeret og ikke installeret me d fugemasse og lignende, som færdigproducerede enheder gør. Det forventes derved at støjdæmpningen udefra vil være helt på linje med allerede eksisterende enheder.

Resultaterne for støjen som selve enheden generer, var ikke så positive som håbet. Årsagen skyldes ventilatorerne. I den nuværende prototype er der valgt to forskellige ventilatorer. Den udvendige ventilator er ikke opdateret ift. en støjreducerende software, da producenten ikke har denne klar endnu. Dette forventes at forbedre støjresultaterne. Efter støjmålingerne blev ventilatorplaceringen undersøgt. Det afslørede at ventilatorerne ikke var placeret optimalt ift. ydeevne og derved støj. En optimal placering forventes at forbedre støjresultaterne.

Kortslutningen af luft på både ude og inde er for stor. Dette skal forbedres i fremtiden. På den udvendige side skal en bedre adskillelse mellem de to luftstrømme sikre at mindre luft kortslutter. På den indvendige side kan et mindre filterareal øge hastigheden og derved sikre en bedre adskillelse af de to luftstrømme. Dette vil dog medføre et øget tryktab og derved strømforbruget.

Den tekniske performance har vist sig god for den første prototype, og med allerede kendte forbedringsmuligheder er potentialet stort for en sådan type enhed. Der er dog stadig en række ubekendte faktorer især omkring produktionen af varmeveksleren, som skal afsøges nærmere inden det kan besluttes, hvad den videre færd for produktet vil være. Ligesom en brugerundersøgelse skal laves ift. om den større indvendige del kan accepteres.

Markedsanalysen har vist at den nuværende længde af enheden er et problem ift. det potentielle marked. Hvis enheden kunne laves kortere så den kunne installeres i tyndere vægge vil det potentielle marked i Danmark stige.

Mere information

Projekt nummer

348-046

Projektansvarlig
SustainSolutions - PKA's grønne energifond

Dokumenter

Projektdeltagere

IKM A/S
Smith Innovation ApS
EBM-PAPST Denmark ApS
DTU Elektro
Brønnum Plast A/S
PLH Arkitekter A/S
DTU Byg

Økonomi

Bevillingsår
2016
Tilskud
Kr. 1.199.732
50%
Egenfinansiering
Kr. 1.201.475
50%
Total budget
Kr. 2.401.207
Timer
3.376