面臨的挑戰(zhàn):
傳統(tǒng)的住宅供暖和制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置都是相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)和組件。因此,今天市場(chǎng)上的大多數(shù)系統(tǒng)都是相似的性能標(biāo)準(zhǔn),通常遠(yuǎn)低于未來(lái)所需的各種性能預(yù)期。BoostHEAT成立于2011年,當(dāng)時(shí)我們認(rèn)識(shí)到這是一個(gè)具有巨大變化潛力的行業(yè)。我們相信,對(duì)更多生態(tài)友好型產(chǎn)品的需求增加、相關(guān)法規(guī)的變化以及持續(xù)的終端客戶(hù)成本壓力意味著變化是不可避免的。隨著我們最近在傳熱方面的創(chuàng)新,我們決心徹底改變一個(gè)傳統(tǒng)上非常保守的市場(chǎng),減少客戶(hù)的不環(huán)保痕跡以及他們的水電費(fèi)。我們?cè)谑袌?chǎng)上已經(jīng)有5年多的歷史,并獲得了無(wú)數(shù)的獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù),我們將在鍋爐市場(chǎng)上產(chǎn)生巨大的影響。
在BoostHEAT,我們意識(shí)到,通過(guò)將更高的性能、更工業(yè)級(jí)的功能引入住宅市場(chǎng),我們可以重新設(shè)定對(duì)更具生態(tài)意識(shí)的系統(tǒng)的期望,并顯著區(qū)分我們的產(chǎn)品。簡(jiǎn)而言之,我們認(rèn)識(shí)到一個(gè)重要的商業(yè)機(jī)會(huì),一種全新的做事方式。
來(lái)自??怂箍档慕鉀Q方案:
傳統(tǒng)的熱泵由四個(gè)重要的包含流體流動(dòng)的元件組成:
?蒸發(fā)器:捕捉外部空氣中的能量
?壓縮機(jī):提供氣體的壓縮
?冷凝器:將能量傳輸?shù)郊訜岘h(huán)路
?調(diào)節(jié)閥:用于降低壓力的膨脹閥
在熱泵中,壓縮機(jī)在一個(gè)封閉的腔體內(nèi)改變制冷劑的壓力和溫度(圖1).當(dāng)連接到加熱環(huán)路,并與冷凝器和蒸發(fā)器一起時(shí),有可能捕獲外部空氣中包含的能量,然后將其傳輸?shù)郊訜岘h(huán)路,從而使其升溫。同樣的道理也適用于冷卻。
BoostHEAT在鍋爐設(shè)計(jì)方面有諸多創(chuàng)新創(chuàng)新,我們擁有多項(xiàng)專(zhuān)利,即利用天然氣(天然氣或丙烷)燃燒產(chǎn)生的能量來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)的工作。通過(guò)將氣體的使用與熱泵循環(huán)結(jié)合起來(lái),BoostHEAT的再生熱壓縮機(jī),與上一代傳統(tǒng)冷凝鍋爐相比,有效地融合了這些技術(shù)以達(dá)到200%的效率。我們研發(fā)的結(jié)果是,我們的最新產(chǎn)品BoostHEAT.20是同類(lèi)產(chǎn)品中性能最好的鍋爐。它的熱壓縮機(jī)是無(wú)摩擦的(沒(méi)有油),這使得它幾乎是無(wú)損的。
我們的專(zhuān)利技術(shù)更緊密地結(jié)合了鍋爐和熱泵的概念,并基于斯特林循環(huán),使我們獨(dú)特的蓄熱式熱壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)可以在80bar的高壓下實(shí)現(xiàn)700℃左右的高溫?zé)釅嚎s循環(huán),同時(shí)產(chǎn)生極高的熱輸出。此外,在沒(méi)有機(jī)械動(dòng)力傳輸?shù)那闆r下,我們的壓縮機(jī)可以運(yùn)行50000小時(shí)而無(wú)需更換機(jī)油或進(jìn)行維護(hù),這與其他針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)解決方案相反。最終的結(jié)果是一個(gè)全新的更好地利用整個(gè)熱力循環(huán)并產(chǎn)生高達(dá)200%的天然氣能源效率的熱泵。在獨(dú)立審計(jì)中,我們的技術(shù)得分非常高。
顯然,創(chuàng)新是我們成功的關(guān)鍵。我們一直在使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)工具-來(lái)至于MSC軟件的scFlow(見(jiàn)圖4)。它已經(jīng)在我們的設(shè)計(jì)探索關(guān)鍵過(guò)程中,在最高效的鍋爐系統(tǒng)中優(yōu)化熱通量(熱能的轉(zhuǎn)移)。新的物理模型,新的材料和方法,新的設(shè)計(jì),新的制造過(guò)程,以及住宅法規(guī)的壓力意味著我們必須在最短的時(shí)間內(nèi)獲得盡可能多的洞察力。如果沒(méi)有CFD,我們就無(wú)法確定新設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和性能,我們根本無(wú)法獲得所需的細(xì)節(jié)。用scFLOW你可以探索;就像我們到處都有熱電偶一樣。
客戶(hù)簡(jiǎn)介:
我們使用scFlow完成了20個(gè)關(guān)鍵的鍋爐設(shè)計(jì)迭代,創(chuàng)造了我們的“數(shù)字孿生兄弟”。然后,我們根據(jù)與我們合規(guī)需求相關(guān)的物理測(cè)試,驗(yàn)證了我們的CFD預(yù)測(cè)。在每個(gè)階段,我們都達(dá)到了更高的溫度和壓力,與物理測(cè)試的相關(guān)性也比以前更強(qiáng)。這種勢(shì)頭對(duì)我們這樣的初創(chuàng)公司來(lái)說(shuō)很重要。MSC的CFD幫助我們實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。
未來(lái)呢?如果你問(wèn)我們團(tuán)隊(duì),你會(huì)得到一個(gè)苦笑。我們已經(jīng)成功地發(fā)布了我們的初步設(shè)計(jì),我們正在接受訂單。然而,我們還沒(méi)有最終完成。我預(yù)見(jiàn)會(huì)有更多的模擬、更多的多物理場(chǎng)、更多的優(yōu)化和更多的創(chuàng)新。這對(duì)我們公司來(lái)說(shuō)是個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻……
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