Ziel der Entwicklung
Ziel des Forschungsprojektes ist ein effizientes luftförderndes Wärmeübertragersystem. Diese neuartige Komponente vereinigt die Ventilator- und Wärmeübertragerfunktion in sich. Die Funktionsweise ist geeignet für den Einsatz in zentralen und dezentralen RLT-Geräten. Grundlagen der Entwicklung sind die energetischen Anforderungen gemäß Energieeinsparverordnung (EnEV 2014). Entwicklungsschwerpunkte sind ein neuartiges zweiflutiges Axiallaufrad mit der Integration eines rotierenden Wärmerohr-Wärmeübertragers. Dadurch können beide Luftströme in getrennten Kanälen (Innen- und Außenrohr) im Gegenstrom gefördert werden sowie ihre Wärmepotenziale tauschen. Die Förderung beider Luftströme soll dabei mit nur einem Antrieb (Motor) erfolgen.
Vorteile und Lösungen
Folgende technische Vorteile werden mit dieser neuen Lüftungskomponente nutzbar:
Für die zentrale Raumlüftung ermöglicht die neue Funktionsweise und der Aufbau des Gerätes ein neues Design in der sogenannten „Rohr-in-Rohr“ Ausführung. In dieser Ausführung können neue Kanäle für die Zu- und Abluftförderung leicht mit dem Lüftungsgerät vereinigt werden. Die Anzahl der Kanäle im Raum halbiert sich, es werden zusätzliche Wärmeübertragerflächen generiert und eine Außenisolation im Raum ist nicht erforderlich.
Aufgrund der Rotation des Wärmerohr-Wärmeübertragers wird die luftseitige Wärmeübertragung intensiviert. Damit erhöht sich die Effizienz des Wärmeaustauschs bezogen auf das Bauvolumen.
Die Förderung beider Luftströme im Gegenstromprinzip wird mit zu einem Antrieb realisiert. Damit ist ein erhebliches Potential gegeben zur Steigerung der sogenannten Leistungszahl (Luftleistung bezogen auf die elektrische Leistung). Zusätzlich ist gegenüber dem Stand der Technik eine Lärmquelle weniger im Gerät.
Letztlich kann in einer sehr kompakten Bauweise alle relevanten Leistungsparameter mieinander optimiert werden. Die Freiheitsgrade zur Verbesserung der einzelnen Leistungsparameter ohne die anderen dabei zu verschlechtern erhöhen sich mit dieser Funktionsweise.
Zielgruppe und Zielmarkt
Mit denen in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnissen können auf folgenden Gebieten Arbeiten durchgeführt, Verbesserungspotenzial erschlossen und neue Lösungsverfahren entwickelt werden:
Es findet Anwendung für die Berechnung und Auslegung zweifluiger axialer Laufschaufelgitter, für die Nutzung von Wärmerohren zur Wärmerückgewinnung in RLT-Geräten, für die numerische Strömungsberechung und Optimierung von Strömungsbauteilen und zur Entwicklung neuer Motoren (beispielsweise Außenläufer) für solche Funktionsprinzipien. Außerdem ist es möglich das Funktionsprinzip an weitere Produkte, insbesondere der Entwicklung größerer rotierender Wärmerohrwärmeübertrager, anzupassen.
Desweiteren werden auch in der Zukunft Gespräche mit potenziellen Interessenten geführt, damit diese Entwicklungsergebnisse in Produktentwicklungen mit kommerziellem Erfolg überführt werden können.