3D-printning kan göra spillvärme användbar
Spillvärme från kraftelektronik är i dag till stor del en outnyttjad resurs. Med hjälp av 3D-printade värmeväxlare kan den värmen i framtiden både tas tillvara effektivare och användas i nya sammanhang, visar ett forskningsprojekt vid KTH.
Genom additiv tillverkning går det att skapa värmeväxlare med mycket komplex geometri och stor värmeöverförande yta. Det ger bättre kylning av elektronikkomponenter, men öppnar också för att spillvärmen kan samlas upp på en temperaturnivå som gör den möjlig att återvinna, till exempel i fastigheter eller industriprocesser.
– Våra resultat visar att den här typen av värmeväxlare kan ge en betydande förbättring av både kylning och energieffektivitet. Bättre kylning betyder en längre livslängd av komponenter. Det öppnar också för nya möjligheter att återvinna spillvärme och minska energiförluster i många olika tillämpningar, säger Christophe Duwig, professor i processteknik på KTH och författare till rapporten.
I projektet har forskarna arbetat med så kallade gyroidstrukturer – tredimensionella nätliknande former som bara är möjliga att tillverka med 3D-printning. Konstruktionen skapar turbulens i flödet och ger mycket god värmeöverföring på liten volym.
Tekniken bedöms ha potential inom flera områden, bland annat kraftelektronik, ventilation och energisystem där stora mängder låg- till medeltempererad spillvärme i dag kyls bort. Samtidigt återstår arbete innan lösningarna kan användas brett, bland annat kring materialval, långtidshållbarhet och industriell produktion.
Projektet är genomfört inom Energimyndighetens innovationsprogram Termo, i samarbete mellan KTH och industripartners, och ses som ett steg mot mer resurseffektiv hantering av värme i framtidens energisystem.
Källa: Termo
