Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

Development and demonstration of frost-free Membrane Energy Exchanger and reduced ice and frost in heat wheels for Nordic weather

Alternativ tittel: Utvikling og demonstrasjon av frostfri membranvarmegjenvinner og løsning for redusert isdannelse i roterende gjenvinnere for nordisk klima

Tildelt: kr 5,3 mill.

Prosjektnummer:

296489

Prosjektperiode:

2019 - 2023

Midlene er mottatt fra:

Organisasjon:

Geografi:

Defreeze MEE Now er et prosjekt som skal utvikle løsninger for en ny type frostfri membranbasert energigjenvinnere (MEE), samt å redusere is og frost i roterende gjenvinnere for nordisk klima. Moderne boliger har mekanisk balansert ventilasjon med varmegjenvinning ved at like mye frisk uteluft blåses inn som det suges ut brukt luft. Det krever mye energi å varme opp kald uteluft til innelufttemperatur, derfor har alle nyere ventilasjonsløsninger varmegjenvinning. Varme overføres fra den brukte lufta til den kalde frisklufta, slik at denne blir varmet opp før den blåses inn. Innelufta inneholder fuktighet. Når det er kaldt ute vil flatene i varmegjenvinneren bli så kalde at vanndampen i lufta kondenserer på flatene i gjenvinneren. Er det riktig kaldt ute så vil vannet fryse til is. Regenerative gjenvinnere er en mye brukt type som er basert på et roterende porøst hjul. Disse har små problemer med gjenfrysing fordi de overfører det kondenserte vannet til frisklufta. Det er rapportert at regenerative vekslere har risiko for kryssforurensning. Den friske luften kan bli forurenset av den brukte luften på grunn av rotasjonsbevegelsen og uønskede lekkasjer. En annen hovedtype gjenvinnere er de statiske. Disse skiller luftstrømmene helt, men har store problemer med påfrysing slik at virkningsgraden over året reduseres. I dette prosjektet skal det arbeides med en ny type statisk gjenvinner som er basert på bruk av en membran som i tillegg til varme kan slippe gjennom vanndamp fra avtrekksluft til friskluft, slik at påfrysingen kan reduseres betydelig. Den uønskede krysskontamineringen hindres imidlertid av den semi-permeable membranen. Forskningen vil blant annet gå ut på å få mer kunnskap om virkemåten og hvordan utforming av veksleren virker inn på overføring av varme og vanndamp. Vider vil det være nødvendig å finne fram til egnede materialer og en godt konstruktiv utforming. Prosjektet vil også se på hvordan påfrysing kan begrenses og hvordan ventilasjonen kan styres for å redusere problemene mest mulig. Dette gjelder både regenerative og membranvekslere. I nordisk klima kan luftfuktigheten innendørs bli for lav om vinteren. Membranvekslere vil kunne bidra til bedre balansert luftfuktighet i innelufta. Så langt i prosjektet har det blitt arbeidet med å finne fram til egnede membrantyper. Det er anskaffet ulike typer som har blitt testet i laboratorium i Canada. Det er også gjort en uttesting i Flexits laboratorium av membranbaserte gjenvinnere som finnes i markedet og hvilke egenskaper disse har. En postdoktor begynte i prosjektet i oktober 2020. Han har utviklet numeriske simuleringsmodeller for ulike typer gjenvinnere. Dette kommer til å utgjøre et underlag for utvikling av strategier for avriming av gjenvinnere. Det utføres verifikasjon av modellene i Flexits laboratorium. Regnemodeller for fuktproduksjon i boliger som ble utviklet i et tidligere prosjekt er videreutviklet. Videre er det laget modeller for å kunne simulere både gjenvinning av tørr varme og fuktighet i membranbaserte gjenvinnere. Disse modellene blir nå brukt til å beregne fuktighetsnivåer i ulike rom i boliger for ulike gjenvinnertyper. Prosjektet startet i oktober 2019 og vil pågå fram til sommeren 2023.

“Defreeze MEE Now”-Development and demonstration of frost-free Membrane Energy Exchanger (MEE) and reduced ice and frost in heat wheels for Nordic weather -will enable more energy-efficient solutions for buildings’ ventilation by developing ventilation energy recovery systems adapted to cold climates. The main objective is to develop Nordic adapted 1)air-to-air MEE that have higher heat and moisture recovery efficiency than existing solutions and 2)energy efficient defrost protocols. It should also ensure a superior indoor air quality (IAQ). This answers ENERGIX demands to develop solutions for a more sustainable, value-creating and competitive Norwegian industry and achieving nZEB. Heat wheels have the problem of air leakages from exhaust to fresh air. These leakages also transfer odors and particles to the fresh air. In multifamily houses with shared air handling unit this means odor transfer between flats. To avoid leakages, cross or counter flow exchangers can be used, but in cold climates these are vulnerable to frost. All types of frost prevention measures mean temporary reduced efficiency and increased annual energy use. These problems are removed or considerably reduced when using MEE because of the moisture transfer from used to fresh air. Thus, for shared ventilation systems, odor transfer is not expected to be a problem and frost is significantly reduced. However, we do not know how membrane exchangers react to aging or to unbalanced airflow rates. We need to prove that MEE are reliable towards these challenges. One specific problem related to the indoor environment in Nordic buildings is the extremely low indoor relative humidity (RH) during winter. Low RH is related to the perception of unsatisfactory IAQ, dryness of breathing ways and eyes and frequent allergies and asthma. MEEs are expected to help to control RH. We are seeking a higher efficient recovery system that controls RH, giving an edge regarding the control of the IAQ in Nordic climates.

Aktivitet:

ENERGIX-Stort program energi