Greenheat
- Reference number
- P07-0030
- Start and end dates
- 080101-091231
- Amount granted
- 2 400 000 SEK
- Administrative organization
- Lund University
- Research area
- Other
Summary
Beräkningar visar att uppvärmningsförluster kan reduceras med 50%-90% jämfört med värmning i ugn och 25%-50% jämfört med konventionell induktionsvärmning. Projektets övergripande mål är att utveckla en generell teknikplattform baserad på en överlägset energi- och produktionseffektiv nyutvecklad teknik för induktionsvärmning som enkelt kan anpassas till olika applikationer. Projektet omfattar ett antal forskningsakvititeter, från design, tillverkning, mätning och testning till fullskalig implementering i form av en Greenheatdemonstrator.Projektet skall resultera i en induktiv värmarplattform, generellt anpassningsbar för olika tillämpningar. Dagens energislösande och dyra speciallösningar kan därmed elimineras. Projektet ger möjligheter att införa miljövänlig teknik där detta inte varit tidigare möjligt. HJ Mek: Vi vill kunna tacka ja till projekt där industriell uppvärmning varit en central del. Så fort som tekniken visar sig industriellt användbar, så kommer vi att kunna leverera system baserat på den nya tekniken. Kunder finns redan och bedöms inte nödvändiga att involvera som aktiva projektdeltagare. MagComp: Vi vill modularisera och förenkla induktionsuppvärmning. Det enklaste sättet att göra detta är att öka verkningsgraden så att värmeförlusterna inte blir ett kostbart problem. Därigenom kommer vi att kunna leverera induktionsdelen till bl.a. HJ Mek, vilket kommer att leda till en markant ökad omsättning och försäljning av energioptimerande uppvärmningssystem.
Popular science description
Industrin efterfrågar mer energieffektiva uppvärmningstekniker, detta blir mer och mer aktuellt i takt med att elpriserna ökar och samhället efterfrågar mera miljövänliga tillverkningsenheter. Priserna och miljöeffekterna för ugnar värmda med fossila bränslen gör att det finns all anledning att byta till induktionsugnar, speciellt om induktionsugnarna kan göras så att verkningsgraden blir hög. Induktionsanläggningar behöver inte startas flera timmar före användning, som vanliga ugnar, utan ger bara ut energi när den värmer detaljer. Ytterligare en fördel med induktionsuppvärmningstekniken är att det går att värma mycket snabbt så att uppkomsten av glödskal, avkolning och mikrostrukturförändringar kan minimeras. Traditionellt består en induktionsuppvärmningsutrustning av ett switchat kraftaggregat, en transformator, en kondensator och en vätskekyld induktionsspole tillverkad av kopparrör. Nackdelen med detta spolkoncept är att verkningsgraden blir låg. En låg verkningsgrad innebär i praktiken stora kylbehov och ett lågt energiutnyttjande. Det mesta av effekten som kyls bort i spolen kan sparas om en luftkyld s.k. litztråd (mångtrådig, isolerad högfrekvensledare) istället används. För att luftkylning skall räcka till så måste den magnetiska energin fokuseras till processområdet. Detta görs genom att det magnetiska flödet runt spolarna leds genom en magnetledare som har låga förluster. Traditionell induktiv uppvärmning ger vanligtvis upphov till stora magnetfält i utrustningens omgivning. Gränsvärden på magnetfält och magnetfältens påverkan på människans hälsa är ett ämne som debatteras mycket idag. Med den föreslagna Greenheat-tekniken kan magnetfälten utanför utrustningen (s.k. läckfält) hållas på en mycket låg nivå. En forskningsinsats inom det beskrivna området kan således resultera i en ytterst energieffektiv och miljövänlig uppvärmningsteknik för tillverknings- och processindustri. Induktionsspolarna blir kompakta, modulariserbara och billiga i såväl tillverkning som i drift. Eftersom verkningsgraden blir mycket hög så minskar kostnaden för bakomliggande kraftelektronik (switchar, transformatorer, kondensatorer, elektriska ledningar) och även för kylningen, som normalt står för en betydande del av installationskostnaden, kan avsevärt förenklas och ibland t.o.m. elimineras. Vidare kan tekniken möjliggöra en unik styrmöjlighet av kvaliteten på uppvärmingen. Även potentiellt skadliga magnetfält kring induktionsutrustningen kan reduceras till ett minimum.