Hoppa till huvudinnehåll

Värmeväxlare och avancerade kylkoncept

Kylningsteknik har många viktiga tekniska användningsområden, till exempel för kylning av varma komponenter i gasturbiner, elektronisk utrustning och rymdfarkoster. På senare tid har hanteringen av värme i batterier, bränsleceller och koncentrerade solfångare blivit en av begränsningarna för utvecklingen av elfordon och för användningen av förnybara energikällor. Därför finns ett behov av nya innovativa, pålitliga och kostnadseffektiva lösningar för värmehantering och detta kommer kräva en ny generation av värmeväxlare som kan leverera bättre termisk prestanda och samtidigt begränsa kostnad, storlek och vikt till ett minimum.

Ett sätt att öka värmeöverföringseffektiviteten för värmeväxlare är att öka arean i förhållande till volymen genom att använda mikro- och minikanaler. Användningen av mikro- och minikanaler har idag inte nått sin fulla potential på grund av flera svårigheter, såsom högt tryckfall, felfördelad strömning och hög tillverkningskostnad. För att adressera de här utmaningarna behöver nya kompakta värmeväxlare utvecklas. Det kan ske med hjälp av billig additiv tillverkningsteknik (additive manufacturing, AM) som möjliggör komplexa geometrier och interna strukturer som inte enkelt kan tillverkas med konventionella subtraktiva tillverkningsmetoder.

För att samtidigt reducera vikt och kostnad är det viktigt att utveckla avancerade polymer-baserade värmeväxlare med hjälp av AM-teknologin. För närvarande jobbar vi med AM-baserade värmeväxlare tillsammans med flera olika industripartners. Utöver den globala värmeöverföringskoefficienten och tryckfallet tittar vi även på ett flertal andra fundamentala frågor.

Sidansvarig: isabelle.frej@energy.lth.se | 2022-08-15