Flexit opracował innowacyjny wymiennik ciepła o konstrukcji obrotowej, który poprawia efektywność cieplną central wentylacyjnych nawet o 10 punktów procentowych. To znaczący krok naprzód w dziedzinie wentylacji domowej – podkreśla dyrektor generalny firmy, Knut Skogstad.
Technologia Stage Wheel powstała w szwedzkim centrum badawczo-rozwojowym Flexit, we współpracy z instytutami Sintef i NTNU. – Przedstawiane przez nas wyniki pochodzą z rzeczywistych pomiarów podczas działania central wentylacyjnych, a nie jedynie z obliczeń teoretycznych – zaznacza Skogstad.
Testy potwierdziły, że w standardowych warunkach pracy nowy wymiennik zapewnia nawet o 10 punktów procentowych wyższą efektywność odzysku ciepła niż dotychczas stosowane rozwiązania. Wyniki te dotyczą pomiarów w suchych warunkach. – Naszą filozofią zawsze było tworzenie produktów dostosowanych do surowego klimatu, bez kompromisów – dodaje Skogstad.
Daniel Nielsen, menedżer produktu w dziale rozwiązań domowych Flexit, uważa nową technologię za przełom. – Większa efektywność cieplna oznacza realne oszczędności energii w gospodarstwach domowych. Ale zalety Stage Wheel się na tym nie kończą – mówi.
Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest projektowanie bardziej kompaktowych jednostek wentylacyjnych bez utraty wydajności, a także redukcja oporu przepływu powietrza, co obniża zużycie energii i poziom hałasu. – To daje projektantom i architektom większą swobodę w tworzeniu nowoczesnych systemów wentylacyjnych – dodaje Nielsen.
Obrotowe wymienniki ciepła stosowane są w centralach wentylacyjnych od ponad dwóch dekad, a ich wydajność sięgała dotąd maksymalnie 85%. Technologia Stage Wheel pozwala jednak osiągnąć efektywność na poziomie nawet 95% w suchych warunkach.
Anneli Halfvardsson, inżynier w centrum R&D Flexit i twórczyni Stage Wheel, wyjaśnia, że przełom był możliwy dzięki ponownemu zbadaniu aspektu dotychczas uznawanego za drugorzędny. – W 2016 roku, we współpracy z Sintef i NTNU, rozpoczęliśmy badania nad matematycznym wyjaśnieniem spadku efektywności cieplnej przy niższych przepływach powietrza – tłumaczy Halfvardsson.
Pierwotnie badania miały trwać zaledwie kilka godzin, ale szybko okazało się, że wymagają one zmiany priorytetów. – Obserwowany spadek efektywności wynikał częściowo ze strat ciepła wzdłużnych, powstałych wskutek przewodzenia ciepła – mówi Halfvardsson.
Największym wyzwaniem było przełożenie teorii na praktyczne rozwiązanie. Zespół Halfvardsson opracował siedem prototypów, które zostały poddane testom w laboratorium Eurofins w Helsinkach.
– Początkowe wyniki nie były zadowalające, ale wierzyłam w to rozwiązanie. Po wprowadzeniu drobnych modyfikacji stworzyłam nową wersję prototypu – wspomina Halfvardsson.
Rezultaty okazały się tak imponujące, że laboratorium tymczasowo przerwało testy, podejrzewając błąd aparatury. – Kluczem do sukcesu było precyzyjne połączenie odpowiednich materiałów, grubości i geometrii – wyjaśnia inżynierka.
Dzięki zastosowaniu aluminium i polimerów udało się wyeliminować przewodzenie ciepła wzdłużne, co znacznie zwiększyło efektywność wymiennika. – Równie istotna co materiał jest dokładność konstrukcji – wszystko musi być perfekcyjnie dopasowane – podkreśla Halfvardsson.
Nowy wymiennik ciepła cechuje zoptymalizowana liczba Nusselta, a jego produkcja wymagała zupełnie nowego podejścia technologicznego. Po zakończeniu projektu w 2019 roku przeprowadzono intensywne testy wytrzymałościowe i utworzono bazę danych dotyczących wydajności cieplnej i oporu przepływu powietrza.
Pierwsze centrale wentylacyjne wyposażone w technologię Stage Wheel trafią na rynek w pierwszym kwartale 2025 roku i spełnią wymagania klasy energetycznej A+. – Inwestujemy w długoterminowy rozwój, aby dostarczać rozwiązania dostosowane do trudnych warunków klimatycznych – podsumowuje Knut Skogstad.