Samenvatting

Het doel van dit project is het creëren van een eenvoudig model om een koelbatterij in deellast door te rekenen. Bij dit onderzoek past de onderstaande doelstelling:
“Een praktisch toepasbaar model creëren waarmee het mogelijk is voor een ontwerpend ingenieur om het gedrag van een koelbatterij in deellast te voorspellen ten behoeve van duurzame installaties, waarvoor inzicht nodig is in het functioneren van het wetenschappelijke model van koelbatterijen.”
Dit wordt ondersteund met de volgende probleemstelling:

“Op welke wijze is het mogelijk om een fysisch wiskundig model van het vermogen van een koelbatterij in deellast te maken met een gewenste marge van ±5%, met als basis de gegevens van de leverancier(s), waarbij de formule bedoeld is voor een ontwerpend ingenieur van klimaatinstallaties?”
Voor het bovenstaande probleem is een onderzoek gestart naar reeds bestaande modellen. Als eerste is hierbij gekeken naar verschillende typen modellen, denk hierbij aan theoretische (wetenschappelijke) en empirische (eenvoudige) modellen. Vanuit deze basis is er gezocht naar empirische modellen. Deze modellen hebben inzicht gegeven in de verschillende mogelijkheden om een warmtewisselaar op eenvoudige wijze door te rekenen.

Een aantal gebruikte modellen zijn:
•Grondslag formules; een set basisformules waar de meeste modellen op gebaseerd zijn.
•LMTD methode; methode om het gemiddelde temperatuurverschil over de koelbatterij te berekenen.
•Bypass/contact factor model; model dat de hoeveelheid lucht in contact met het oppervlak van de warmtewisselaar berekent.
•Een verbeterd ingenieursmodel voor warmtewisselaars; algemeen model dat dieper ingaat op de berekening van UA waardes.
•ACSS model; algemeen model dat ingaat op alle variabelen in een koelbatterij.
•TU-dictaat; formule om uitgaande temperaturen van een koelbatterij te bepalen door middel van een rendement.
•ISSO handboek; set formules waarmee de waardes in het Mollier diagram berekend kunnen worden.
•Formule van Merkel; set formules die dieper ingaan op de verplaatsing van lucht in de natte kant van een koelbatterij.

De gevonden modellen sloten niet aan op de wensen van het onderzoek. Hierna is besloten om de meest eenvoudige modellen te gebruiken en deze te combineren om te zien of dit tot een passend resultaat zou leiden, wat niet het geval was. De modellen waren niet te valideren met de aangeleverde validatie modellen. Het tweede model dat ontwikkeld was, gebaseerd op het bypass factor model, was ook niet te valideren. Dit model had geen mogelijkheid om deellastsituaties te berekenen. Het laatste model, gebaseerd op de grondslag formules en de formule van Merkel, is niet afgerond door een tekort aan tijd. Dit model zou goed in staat moeten zijn om een koelbatterij in deellast door te rekenen. Keerzijde hiervan is dat er een traag wiskundig proces gebruikt moet worden om de deellastsituatie uit te rekenen.

De conclusie uit het onderzoek is dat een eenvoudig model dat voldoet aan de eisen van het onderzoek niet mogelijk is. Er wordt aangeraden om vervolgonderzoek te doen aan de hand van dit rapport.