Greenheat
- Diarienummer
- P07-0030
- Start- och slutdatum
- 080101-091231
- Beviljat belopp
- 2 400 000 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Övrigt
Summary
Simulations show that heating losses can be reduced by 50%-90% compared to heating in furnace and 25%-50% compared to conventional induction heating. The overall project goal is to develop a generic induction heating solution, based on a newly developed technique with outstanding efficiency and producability, which can be adapted to different industrial applications. Today’s energy wasting and expensive special solutions are thereby eliminated. The project will comprise a number of research activities, ranging from design, manufacturing, measurement, testing, to a full scale implementation of a Greenheat technology demonstrator. The project will provide the opportunity to conquer new markets segments, where induction technology hasn’t been used before. HJ Mek: We will be able to accept projects where industrial heating is a main constituent. As soon as the newly developed technique proves itself industrially, we will be able to deliver system based on the technique. The customers are already present and are not assessed to be necessary as active project participants. MagComp: We want to modularize and simplify induction heating. The simplest way of being successful is to increase the efficiency to the point were it no longer is a costly problem. By doing that, we will be able to deliver the induction part of the system to HJ Mek among others. Obviously, this will lead to a considerable increase in turnover and sale of energy optimized heating systems.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.