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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
45640
Projekttitel
Méthodes de traitement de surface pour obtenir une diminution du givrage

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Publikationen / Ergebnisse
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Schlussbericht
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
TP0074;F-Wärmepumpen und Kälte
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Transformation des surfaces lamelles en surfaces non mouillables par recouvrement chimique. Comparaison du givrage et de la consommation énergétique requise par le dégivrage dans les cas de surfaces traitées et non-traitées, dans des conditions analogues aux conditions des évaporateurs des échangeurs de chaleur air/eau.
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
Zur Bestimmung der besten hydrophoben, auf Perfluorosilanen beruhenden Aluminumlamellenbeschichtung wurde auf kleineren Test-Aluminiumstücken gearbeitet. Bei der Auswahl der Technologie aus zahlreichen Literaturquellen wurde auf einfache Realisierbarkeit in der Industrie Wert gelegt (Kosten, zu erwartende Reproduzierbarkeit). Da die Wasserabweisung auf hydrophoben Oberflächen mit der Rauhigkeit zunimmt, wurde auch mit sandbestrahltem Alu gearbeitet. Zwecks kovalenter und damit extrem starker Bindung der Silanmoleküle an das Aluminium war es notwendig, eine Lage SiO2 aufzubringen. Das wurde mit einem Sol-Gel Prozess in einer sauren und einer basischen Variante realisiert [1] und [2], wobei die sich basische Verarbeitung durchgesetzt hat, da sie abrollende Wassertropfen aufweist. Wir arbeiten jetzt an der Verbesserung der Reproduzierbarkeit.Von Behr Industrietechnik wurden Sätze von originalen Aluminiumlamellen, wie sie im Wärmetauscher im Labor von Herrn Professor Favrat (EPFL) eingebaut sind, bezogen. Nach erfolgter Oberflächenbeschichtung unsererseits werden diese zwecks Zusammenbau zum Wärmetauschergitter zu Behr Industrietechnik in Mylau zurückgeschickt. Als Beschichtung der Aluminiumlamellen sind sowohl unsere eigene sowie industiell erwerbliche Beschichtungen vorgesehen. Die Tests amWärmetauscher im Betrieb werden vorzugsweise im Labor von Herrn Professor Favrat in Lausanne durchgeführt. Als industrielle Vergleichsbeschichtung wurden folgende Produkte in die engere Wahl gezogen: Eccotech Icephobic Topcoat, Siltech, Aquaflex and Cytonix fluorothane.
Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Deutsch)
Das Ziel des Projektes ist die Verminderung der Eisbildung und die Verkürzung des Abtauvorgangs von Luftkühlwärmetauschern (Aluminiumlamellen). Durch Hydrophobisierung der Wärmetauscheroberfläche soll die Wasserkondensation vermindert und der Abtauvorgang durch schnelleres Ablaufen von Wasser verkürzt werden. Höchste wasserabweisende Wirkung wird durch hohe Oberflächenrauhigkeit und eine von Wasser nicht benetzenden Oberfläche (Perfluorosilanmoleküle) bewirkt. Die Aluminiumhydrophobisierung wurde auf sandgestrahlten Modellstücken optimiert. Die vergleichenden Betriebstest erfolgten an oberflächenbehandelten und unbehandelten Miniaturversionen des Wärmetauschertyps im LENI/EPFL. Drei Miniaturwärmetauscher wurden konstruiert, welche sich durch die Eigenschaften Rauhigkeit und Unbenetzbarkeit unterscheiden: (i)Vergleichswärmetauscher (ORIGINAL), aus den Lamellen wie geliefert aufgebaut, (ii) aufgerauhte und mit einer Siliziumdioxidschicht versehene und perfluorosilanisierte extrem wasserabweisende Lamellenoberfläche (LOTUS), (iii) Tauchbehandlung der glatten Aluminiumlamellen mit einer wasserabweisenden Phosphonsäurebeschichtung (ORGPHOS). Erstaunlicherweise zeigte der extrem wasserabweisende aufgerauhte Wärmetauscher (LOTUS) ein deutlich schlechteres Abtauverhalten als der „ORIGINAL“ Wärmetauscher. Obgleich die gleiche Wassermenge in den Kühlzyklen abgeschieden wurde, dauerte der Abtauvorgang deutlich länger als beim ORIGINAL, da Eisscheiben beim Abtauen nicht herausgleiten. Der glatte wasserabweisende Wärmetauscher (ORGPHOS) zeigte eine deutlich geringere Menge an kondensiertem Eis nach dem Abtauen (ca. 25% weniger) und aus diesem Grund auch ein deutlich schnelleres Abtauen. Die Dimensionen der Miniwärmetauscher sind realitätsnah und deshalb können die gewonnenen Erkenntnisse direkt angewendet werden. Aus den erzielten Ergebnisse in diesem Projekt ist ein nutzbares Potenzial ersichtlich, Luft/Wasser Wärmepumpen noch effizienter betreiben zu können.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Zehnder,Michele
Hoffmann,Patrik
Kulik,Gerit
Zugehörige Dokumente