Numerische Betrachtung der Strömung in einem Querstromreibungsventilator
Im Rahmen des REGVENT-Projekts wird ein neuartiges Konzept eines Raumbelüftungssystems mit Wärmerückgewinnung untersucht, bei welchem die Ab- und Frischluftförderung sowie der Wärmeübertrag in einem einzelnen Funktionselement gebündelt werden. Das Konzept zeichnet sich neben einem äußerst kompakten und günstigen Aufbau auch durch hervorragende akustische Eigenschaften aus. Es ist prädestiniert für den Einsatz als dezentrales Belüftungssystem bei der energetischen Sanierung von Gebäuden.
Anders als bei herkömmlichen Raumbelüftungssystemen mit Wärmerückgewinnung werden Zu- und Abluftstrom nicht durch Axial- oder Radialventilatoren sondern durch einen Querstromreibungsventilator erzeugt, welcher in zwei voneinander getrennten Kanälen rotiert. Die Wärmerückgewinnung erfolgt hierbei nicht durch einen konventionellen Plattenwärmeübertrager sondern direkt durch die rotierenden Scheiben, welche dem warmen Abluftstrom im Abluftkanal thermische Energie entziehen und diese beim passieren des Zuluftkanals der kalten Frischluft wieder zuführen. Dadurch werden die Funktionen von zwei Lüftern und einem Wärmeübertrager in einer günstigen, kompakten Funktionseinheit gebündelt. Zusätzlich operieren die rotierenden, glatten Scheiben akustisch neutral im Vergleich zu herkömmlichen, beschaufelten Turbomaschinen, da aufgrund der kontinuierlichen Fluidförderung keine periodischen Druckschwankungen auftreten, welche vom ruhenden Betrachter als Geräusch wahrgenommen werden könnten.
Da diese Art der Turbomaschine in der Industrie kaum Anwendung findet ist das Wirkprinzip kaum erforscht. Ein besonderes Interesse liegt auf der Untersuchung der strömungsmechanischen Vorgänge im direkten Umfeld der Scheiben. Hierzu werden am Lehrstuhl iPAT in Kooperation mit dem Lehrstuhl FAPS sowie den Industriepartnern Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG, ebm-papst, WBG Nürnberg und ANSYS numerische Simulationen mithilfe von Messergebnissen validiert um anschließend die Strömungsverhältnisse an den Scheiben im Detail bewerten zu können.
