Innowacyjne rozwiązania dla systemów wentylacji (rekuperacji) - Case Study z firmą Alnor
Wyniki badań rynku pokazały, że jednym z głównych trendów w branży HVAC była wymiana elementów metalowych na ich lżejsze, plastikowe odpowiedniki. Pojawiło się nowe wyzwanie, które zapoczątkowało kolejny ważny etap strategii rozwoju firmy Alnor. Inżynierowie Knauf stanęli przed wyzwaniem znalezienia kompromisu pomiędzy ograniczeniami technologicznymi surowca a wykonalnością. Należało zaprojektować i wyprodukować z tworzywa sztucznego detale do urządzeń wentylacyjnych wysokiej jakości, zgodnie z nowoczesnym wzornictwem.
Rozwój systemów wentylacji i rekuperacji - zadania
Firmę Alnor od zawsze cechowała wysoka innowacyjność i stała potrzeba rozwoju, a jej zespół miał już doświadczenie w sprawnym dostosowywaniu produkcji do potrzeb rynkowych. Tym razem potrzeba wdrożenia innowacji była ewidentna i pilna. Skłoniło to Alnor do nawiązania współpracy z firmą Knauf w kwestii wypracowania optymalnego rozwiązania.
Wyznaczono konkretne cele:
• zredukowanie wagi komponentów systemu (obudowy do rekuperatorów),
• poszerzenie oferty produktów,
• podniesienie ergonomii i wydajności urządzeń wentylacyjnych,
• projektowanie zgodnie z najnowszymi trendami wzorniczymi.
Dowiedz się więcej o tym, jak przebiegała współpraca przy projekcie innowacyjnego rozwiązania dla wentylacji.
Jak wyprodukować innowacyjne systemy wentylacji i rekuperacji?
Aby wyjść naprzeciw oczekiwaniom rynku, powołano zespół mający za zadanie opracowanie innowacyjnego asortymentu elementów z ekspandowanego polipropylenu – EPP. Punktem zwrotnym okazała się decyzja projektantów Alnor, tworzących ofertę dla domów jednorodzinnych, by zastąpić blachę spienionym polipropylenem. Od tego momentu przedsiębiorstwo zaczęło sukcesywnie korzystać z tej technologii: najpierw w rekuperatorach, następnie rozszerzyło ją na dalsze urządzenia, kanały, skrzynki rozprężne i rozdzielnicze. Uruchomienie procesu wprowadzenia nowej technologii, która ma przyczynić się do podniesienia wydajności i ergonomiczności produkowanych systemów wentylacji z odzyskiem ciepła, jest przedsięwzięciem bardzo złożonym. Do sprawnego zaprojektowania i uruchomienia produkcji elementów z EPP Alnor bezdyskusyjnie potrzebował wsparcia doświadczonego producenta. Kompetentnym doradcą w kwestii wprowadzenia tej technologii była firma Knauf jako uznany w świecie producent komponentów ze spienionego polipropylenu.
Pierwszy etap współpracy między Knauf i Alnor, dotyczył rekuperatora Slim Air. Jako ekspert w produkcji detali z tworzyw sztucznych, firma Knauf wsparła zespół Alnor w zaprojektowaniu obudowy rekuperatora z polipropylenu ekspandowanego. Z racji wieloseryjnej produkcji tych urządzeń firma Knauf zarekomendowała technologię formowania EPP do produkcji jego komponentów. W przypadku tej technologii kluczowe znaczenie ma doświadczenie w opracowywaniu narzędzi. Dlatego stworzenie wytycznych dotyczących projektowania oprzyrządowania (form) wziął na siebie zespół inżynierów Knauf. Następnym etapem po uruchomieniu masowej produkcji pierwszego rekuperatora było przeprojektowanie kolejnych modeli, oraz wprowadzenie do oferty kanałów wentylacyjnych w całości wykonanych ze spienionego polipropylenu.
Cechy innowacyjnych systemów wentylacyjnych
Alnor zastąpił komponenty metalowe, posiadające ograniczenia konstrukcyjne, komponentami wykonanymi z EPP – dającymi niespotykane dotąd możliwości projektowania.
Zastosowanie technologii formowania z polipropylenu ekspandowanego znacząco poprawiło ergonomię rekuperatora i kanałów pod kilkoma względami:
- O 50% zmniejszyła się waga urządzenia (rekuperatora) – co ułatwia jego montaż przez jedną osobę i zmniejsza emisję dwutlenku węgla w transporcie.
- Dzięki innowacyjnej konstrukcji obudowy rekuperatora konserwator ma teraz łatwy dostęp do filtrów.
- Produkty z EPP mają właściwości izolujące, a więc komponenty nie potrzebują dodatkowej izolacji co upraszcza konstrukcję, oszczędzając czas i pieniądze w procesie produkcji rekuperatorów.
- Dzięki komponentom wykonanym z EPP i uproszczeniu konstrukcji urządzeń wentylacyjnych proces można łatwo zautomatyzować.
Firma Knauf z powodzeniem zrealizowała zadanie, jakim było “wprowadzić na rynek kompleksowe urządzenie wentylacyjne wykonane w większości z tworzyw sztucznych, z obniżoną wagą – przy jednoczesnym zwiększeniu ergonomii, wydajności i estetyki“. Dzięki temu klient wdrożył innowacyjną gamę produktów wentylacyjnych w swojej ofercie. To nie koniec sukcesu. Fantastyczny potencjał projektowy EPP daje firmie Alnor możliwość ciągłego poszerzania asortymentu swoich produktów z zastosowaniem tworzywa – zawsze wysokiej jakości, wydajnych i estetycznych.
Wytyczne techniczne do zastosowania tworzyw sztucznych w systemach wentylacji
Firma Alnor stała się pionierem, oferując urządzenie o dobrej akustyce i niższej masie – o 50% lżejsze od rozwiązań blaszanych. Wybierając tworzywo do produkcji komponentów systemu wentylacji i klimatyzacji specjaliści Knauf postawili na EPP – uniwersalny materiał oferujący wyjątkową swobodę projektowania komponentów mających zastosowanie w wentylacji. Dlaczego? Skrzynki rozprężne to urządzenia o cienkich ściankach i skomplikowanych kształtach, co czyni je doskonałym przykładem elastyczności konstrukcyjnej tego materiału. Mocne zaangażowanie obu firm: Knauf i Alnor umożliwiło sprawne sprocedowanie projektu i wdrożenie go do produkcji. Dlatego też Alnor zdecydował się kontynuować wraz z Knauf wdrażanie technologii z udziałem EPP w następnych grupach produktów.
Systemy wentylacyjne w domu – co to jest i jak działa rekuperacja?
Rekuperacja, inaczej nazywana wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła opiera się na ruchu powietrza, który w odróżnieniu od wentylacji grawitacyjnej wymuszony jest przez maszynę. Dzięki temu rekuperator umożliwia sprawne kontrolowanie nawiewanego i usuwanego powietrza, a także odzyskiwanie ciepła. Rekuperator jest elementem systemu rekuperacji, stosowanym w systemach wentylacyjnych i umożliwia odzysk ciepła. Do rekuperatora podłączane są kanały wentylacyjne tj.:
– czerpnia (zaciąga oraz wprowadza na wymiennik ciepła świeże powietrze z zewnątrz)
– wyrzutnia (usuwa brudne, gorące powietrze z pomieszczeń)
– nawiew do pomieszczeń (wprowadza świeże, zimne lub ogrzane powietrze do pomieszczeń)
– wyciąg z pomieszczeń (kanał wentylacyjny odprowadzający powietrze z pomieszczeń do rekuperatora).
Systemy wentylacji przemysłowej z innowacyjnych materiałów
Strategia rozwoju zakładała optymalizację urządzeń systemu wentylacji poprzez zmianę detali metalowych na detale wykonane z tworzywa sztucznego. Idea okazała się słuszna, rozpoczęto współpracę w tym projekcie i przez cały proces zamiany blachy na EPP inżynierowie Knauf na bieżąco wspierali zespół Alnor. Projektanci z działu R&D współpracowali ściśle z ekspertami ds. materiałów w kwestii wyboru odpowiedniego rodzaju tworzywa, możliwości jego kształtowania oraz przy ocenie jego zastosowania do poszczególnych części systemu wentylacyjnego. Szczególnie złożonym zadaniem było zaprojektowanie skrzynek rozprężnych z EPP. Z uwagi na fakt, że są to cienkościenne detale o skomplikowanej geometrii, produkcja ich wymagała zastosowania specjalnego, drobnogranulkowego rodzaju EPP. Przy tym ambicją projektantów było uzyskanie produktu o wyglądzie w najwyższym stopniu dopracowanym pod względem estetycznym, zgodnie z trendami rynku – co w sposób oczywisty podnosiło stopień trudności.
Producent systemów wentylacji i rekuperacji pionierem na światowym rynku
Firma Alnor, wiodący producent urządzeń wentylacyjnych na światowym rynku, zgłosiła zapotrzebowanie do firmy Knauf jasno precyzując swoje cele: wprowadzić na rynek kompleksowe urządzenie wentylacyjne wykonane w większości z tworzyw sztucznych, z obniżoną wagą – przy jednoczesnym zwiększeniu ergonomii, wydajności i estetyki. Dzięki doskonałym właściwościom izolacji termicznej i akustycznej EPP rekuperatory oraz systemy wentylacji uzyskały znacząco lepszą wydajność. Po pierwsze: izolacja termiczna EPP tworzy szczelną obudowę nie pozostawiając miejsca na mostki termiczne. Po drugie: lepsza izolacja akustyczna sprawia, że rekuperator pracuje ciszej – jest bardziej przyjazny dla użytkownika. Po trzecie i najważniejsze, kanały wentylacyjne wykonane w technologii EPP rewelacyjnie uszczelniają przepływ powietrza, ograniczając do minimum straty – osiągając efekt, który był niemożliwy do uzyskania przy zastosowaniu tradycyjnej blachy.
Sukces pierwszego urządzenia do odzysku ciepła z obudową wykonaną z EPP potwierdził, że konstrukcja ta może konkurować z obudową wykonaną z twardego plastiku lub metalu. Firma Alnor stała się więc pionierem tego rozwiązania, oferując urządzenie o dobrej akustyce i niższej masie – o 50% lżejsze od rozwiązań blaszanych. Mocne zaangażowanie obu firm: Knauf i Alnor umożliwiło sprawne sprocedowanie projektu i wdrożenie go do produkcji.
Jak firma Alnor przekształciła swoje systemy wentylacyjne przy użyciu pianki EPP, skracając czas produkcji i poprawiając jej wydajność. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom EPP, Alnor był w stanie: