面臨的挑戰(zhàn):
傳統(tǒng)的住宅供暖和制冷系統(tǒng)的設(shè)計和配置都是相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)和組件。因此,今天市場上的大多數(shù)系統(tǒng)都是相似的性能標(biāo)準(zhǔn),通常遠低于未來所需的各種性能預(yù)期。BoostHEAT成立于2011年,當(dāng)時我們認(rèn)識到這是一個具有巨大變化潛力的行業(yè)。我們相信,對更多生態(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傳統(tǒng)上非常保守的市場,減少客戶的不環(huán)保痕跡以及他們的水電費。我們在市場上已經(jīng)有5年多的歷史,并獲得了無數(shù)的獎項和榮譽,我們將在鍋爐市場上產(chǎn)生巨大的影響。
在BoostHEAT,我們意識到,通過將更高的性能、更工業(yè)級的功能引入住宅市場,我們可以重新設(shè)定對更具生態(tài)意識的系統(tǒng)的期望,并顯著區(qū)分我們的產(chǎn)品。簡而言之,我們認(rèn)識到一個重要的商業(yè)機會,一種全新的做事方式。
來自??怂箍档慕鉀Q方案:
傳統(tǒng)的熱泵由四個重要的包含流體流動的元件組成:
?蒸發(fā)器:捕捉外部空氣中的能量
?壓縮機: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,壓縮機在一個封閉的腔體內(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,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)計方面有諸多創(chuàng)新創(chuàng)新,我們擁有多項專利,即利用天然氣(天然氣或丙烷)燃燒產(chǎn)生的能量來進行壓縮機的工作。通過將氣體的使用與熱泵循環(huán)結(jié)合起來,BoostHEAT的再生熱壓縮機,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是同類產(chǎn)品中性能最好的鍋爐。它的熱壓縮機是無摩擦的(沒有油),這使得它幾乎是無損的。
我們的專利技術(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),使我們獨特的蓄熱式熱壓縮機的設(shè)計可以在80bar的高壓下實現(xiàn)700℃左右的高溫?zé)釅嚎s循環(huán),同時產(chǎn)生極高的熱輸出。此外,在沒有機械動力傳輸?shù)那闆r下,我們的壓縮機可以運行50000小時而無需更換機油或進行維護,這與其他針對發(fā)動機和壓縮機的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)解決方案相反。最終的結(jié)果是一個全新的更好地利用整個熱力循環(huán)并產(chǎn)生高達200%的天然氣能源效率的熱泵。在獨立審計中,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。我們一直在使用計算流體動力學(xué)(CFD)工具-來至于MSC軟件的scFlow(見圖4)。它已經(jīng)在我們的設(shè)計探索關(guān)鍵過程中,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,新的制造過程,以及住宅法規(guī)的壓力意味著我們必須在最短的時間內(nèi)獲得盡可能多的洞察力。如果沒有CFD,我們就無法確定新設(shè)計的復(fù)雜性和性能,我們根本無法獲得所需的細(xì)節(jié)。用scFLOW你可以探索;就像我們到處都有熱電偶一樣。
客戶簡介:
我們使用scFlow完成了20個關(guān)鍵的鍋爐設(shè)計迭代,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)的物理測試,驗證了我們的CFD預(yù)測。在每個階段,我們都達到了更高的溫度和壓力,與物理測試的相關(guān)性也比以前更強。這種勢頭對我們這樣的初創(chuàng)公司來說很重要。MSC的CFD幫助我們實現(xiàn)了這一點。
未來呢?如果你問我們團隊,你會得到一個苦笑。我們已經(jīng)成功地發(fā)布了我們的初步設(shè)計,我們正在接受訂單。然而,我們還沒有最終完成。我預(yù)見會有更多的模擬、更多的多物理場、更多的優(yōu)化和更多的創(chuàng)新。這對我們公司來說是個激動人心的時刻……
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