Egendämpning
4.3.5 Funktionell analys av prototyp
Funktionsanalys
Den framtagna funktionsanalysen analyserades när alla data från simuleringar och tester utförts, för att se vad som uppfylls och ej. Funktionsanalysens 17 funktioner som var uppdelade i nödvändiga (N) samt önskvärda (Ö) funktioner, se Tabell 10.
Tabell 10, Visar besvarad funktionsanalys.
1. Erbjuda enkelhet (N) Ja, eftersom de ingående komponenter för den utvecklade från fyra jämfört med tre.
2. Ökad servicebarhet (N) Ja, eftersom den utvecklade har en demonterbar frontplåt som gör att den enkelt kan rensas från smuts och dylikt.
3. Minimera luftvariationer (N)
Ja, med det reducerade tryckfallet medför detta att luftvariationerna blir reducerade och mer stabil eftersom hastigheten över intaget blir lägre.
4. Minimera
tillverkningskostnad (N)
Ja, reducerad med ca 32% jmf, med befintlig.
5. Erbjuda säkerhet för operatör och montör (N)
Ja, eftersom denna har en lös komponent (frontplåt) i jämförelse med den befintliga som inte är demonterbar. Frontplåten monteras av montören då ytterväggshuven skruvas i väggen inuti produkten, sedan trycks frontplåten på.
6. Uttrycka kvalitet (N) Ja, intagen i sidorna samt frontplåtens böj får produkten att se mer högkvalitativ ut jämfört med befintlig.
7. Ökad effektivitet i produktion (Ö)
Ja, utvecklade produkten resulterade i en reduktion i tillverkningskostnad och reducerat antalet komponenter vilket kan bidra till en ökad effektivitet, svetsning av cirkulär anslutning valdes att väljas bort, detta kan möjligen eliminera en arbetsstation.
8. Minimera oljud (Ö) Nej, den utvecklade produkten alstrade ifrån något mer ljud än befintlig produkt vid alla mätställen.
9. Minimera tryckfall (Ö) Ja, detta bevisades i labbtesterna att utvecklad produkt höll sig på ett lägre tryckfall genom hela mätningen
10. Förhindra korrosion (Ö) Ja, det ska användas samma färg som används på befintlig produkt som är certifierad enligt SS-EN 12944–2
11. Minska förlust över cirkulär anslutning (Ö)
Ja, detta skapades med tätningsmassa och nitning. Detta eliminerade de glipor som uppstod för befintlig produkt efter svetsning.
12. Förhindra fuktskador (N) Ja, i jämförelse med befintlig produkt så har den utvecklade bättre tätning över cirkulär anslutning.
13. Förhindra frostansamling Ja, i jämförelse med befintlig är den utvecklade produkten mer anpassad för att utsättas för mer extrema väderförhållanden och
5 Diskussion
Mål
Förbättrad funktionalitet
CFD-simuleringen som skapades var definitivt ett bra hjälpmedel för att snabbt se hur luften rör sig i produkten. Dock finns vissa brister då det endast gick att simulera helt plana ytor med flödet placerat på ett ställe. Det valdes då att sätta luftflödet genom gallret underifrån. Gliporna som bildas mellan frontplåt och taket samt intagen på sidorna var då tilltäppta. Simuleringen kunde alltså inte visa produktens prestanda fullt ut, men det var bra att få en ungefärlig uppfattning om luftflödet.
Enligt den teori som arbetet baserats på har en större nyttig intagsarea varit avgörande för minskat tryckfall.
Det reducerade tryckfallet och hastighet över intaget bidrar till en reducerad frostansamling men praktiska tester bör göras för att garantera detta. Det är sannolikt att frostbildningen kommer reduceras med den nya utvecklade produkten eftersom denna nu utsätts för lägre tryckfall och hastighet som bidrar till en reducerad turbulens. Det bidrar även med det nya gallernätet vilket är 20x20 mm i jämförelse med 10x10 mm, det är fyra gånger så stor öppen yta i varje hål som isen behöver fylla för att täta intaget. Detta försäkrades även med medarbetarna i laboratoriet att målet kring reducerad frostbildning anses vara uppfyllt, men med hur mycket vet man inte.
Provningen visade att egendämpningen var lite lägre för prototypen vilket inte är bra, då den dämpar ljudet som går genom luftkanalen sämre. Skillnaden som är mindre än 1 dB uppträder vid frekvenser över 500 Hz.
det är inget man skulle märka på en produkt i verkligheten säger medarbetarna i laboratoriet.
Egenljudet var lägre för den befintliga produkten vid alla mätpunkter. Det innebär att den alstrar ett lägre ljud vid samma luftmängd i jämförelse med den utvecklade prototypen. Det kan finnas felfaktorer då mätningen av egenljudet är relativt svårt och kan visa fel om minsta ljud absorberas av mätdonen från omgivningen under mätningen. Med diskussion med medarbetare i laboratoriet som genomförde testerna säger att den lilla skillnaden är liten när man kopplar på en värmeväxlare som alstrar betydligt högre ljud, alltså blir egenljudet av utvecklad produkt försumbar.
Reducerad tillverkningskostnad
Det bevisades i summering att ingående kostnader för den utvecklade produkten reducerade tillverkningskostnaden med ca 40% i jämförelse med den befintliga produkten. Målet var att reducera med minst 20% och detta anses då vara väl uppfyllt. Om ytterligare förbättringar skulle förändra tillverkningskostnaden positivt eller ej är osäkert.
Tilltalande design
Delmålet tilltalande design anses vara väl uppfyllt då flertalet personer visat deras åsikter och alla har valt den utvecklade produkten utseendemässigt.
Toleranser
Hålbilden och dess toleranser fungerade bra vid monteringen. Dock var ISO-2768-m kanske för fin på yttermåtten. Det skulle kunnat sätta grövre toleranser där för att om möjligt sänka tillverkningskostnaden.
Det viktigaste var hålplaceringen för att sammanbindningen mellan komponenterna alltid är möjlig för att förhindra kassation.
Antalet nitar fungerade för att montera ihop prototypen men det kan vara bra att försöka minska på antalet hål och nitar för enklare och snabbare montering.
Funktionalitet och möjliga förbättringar
I funktionsanalysen fastställdes att 15 av 17 funktioner anses vara uppfyllda. De resterande två funktionerna som inte uppfyllts har endast egenljudet provats, detta resulterade i att utvecklad produkt gav ifrån sig ett högre ljud, alltså inte uppfyllt. Förhindra djur att ta sig in i systemet har inte beprövats.
• Minimera oljud
En lite högre ljudnivå (1 dB) uppmättes vid proven enligt laborationstester. Men enligt medarbetarna i laboratoriet så kan inte detta höras med örat. Alltså anses denna skillnad vara försumbar.
• Förhindra djur att ta sig in i systemet
Samtal med företaget säger de att de har haft ytterst få reklamationer på att just djur tagit sig in i luftsystemet.
Men det är inte förhindrat för djur att ta sig in i den utvecklade produkten.
För att kunna uppnå en ännu bättre produkt kan följande funktioner kombineras ihop med utvecklade produkten. För att förhindra djur att dras med i luftsystemet kan bockningen som skapades på koncept 2 tilläggas i den utvecklade produkten. Koncept 3 skulle kunna tillämpas med dess flänsutformning för bättre luftflöde och därmed en reducerad frostansamling. Dessa två modifikationerna skulle troligtvis förbättra den
1. Hörnen är inte optimala eftersom dessa ser vassa. Detta skulle kunna förbättras genom att höja frontplåten något samt att man sneddar eller avrundar kanten på ytterhöljet så den följer produkten bättre i linje.
2. Bockningen som håller fast frontplåten förstör helheten på designen och är väldigt utpekande på produkten. Detta skulle kunna konstrueras så att bockningarna sker på insidan istället. Detta skulle kunna förhindra tillverkningsbarheten men om möjligt skulle kunna ge en mer stilren design.
3. Gallret som ligger i överlapp är också en detalj som bidrar till ett något mindre stilrent utseende och bidrar till den kantiga plåtkänslan, samt att frontplåten och gallret inte riktigt följer med samma böj. Det hade sett bättre ut om möjligt frontplåten låg i linje med gallrets böj.
Figur 33, Visar prototypens svaga punkter.
Vidare arbete
• Testa galler med flänsformat för bättre luftflöde och jämför med budgetmodellen som skapats i detta arbete.
• Testa frostfenomenet praktiskt, med avseende på flertal faktorer såsom temperaturvariationer, differentiella hastigheter och tider.
• Konstruera så att samma ytterväggshuv kan användas för de tre olika varianterna Ø125, Ø160
& Ø200.
• Utveckla produkten så som underleverantören föreslagit för reducerad tillverkningskostnad och mindre spillmaterial.
• Göra värdeflödesanalys för produktion av produkten.
• Produktionslinjeplanering, strukturerad plan på hur produktionen ska se ut för att kunna tillverka produkten.
6 Slutsats
Med de huvudsakliga målen, reducerad tillverkningskostnad och frostbildning jämfört med befintlig produkt kan målen anses vara uppfyllda. Tillverkningskostnaden reducerades med ca 40%, frostbildningen är reducerad med avseende på lägre tryckfall, hastighet över intaget och dubblerad nyttig intagsarea i jämförelse med befintlig produkt. Hur mycket frostbildningen reducerats kan inte sägas då inget praktiskt test genomförts.
Det subjektiva målet att den utvecklade produkten skulle ha en mer tilltalande design blev uppfyllt.
Från labbtester kan följande slutsatser dras, att den utvecklade produkten har ett lägre tryckfall vid samma luftflöde jämfört med den befintliga. Minskat tryckfall medförde lägre lufthastighet över luftintaget, vilket ideellt var vid 1–1,5 m/s, detta bidrog till en reducerad isbildning. Tryckfallet vid 370 m³/h blev reducerat med 29% i jämförelse med befintlig produkt. Vid samma luftflöde sänktes lufthastigheten med ungefär hälften för den utvecklade produkten.
Egendämpningen var relativt likvärdig för den utvecklade produkten jämfört med den befintliga produkten, egendämpning innebär hur bra produkten kan dämpa ljudet som kommer från luftkanalerna. Ljudalstringen var något högre för den utvecklade produkten vid alla luftflöden. Båda faktorerna anses vara försumbara då skillnaden var liten mellan produkterna och knappt hörbar.
Referenser
[1] Flexit. Om oss [internet]. [citerad 2020-02-14] Hämtad från https://www.flexit.no/sv/om-flexit/om-oss/
[2] Ade V. R1 - Riktlinjer för specifikation av inneklimatkrav. Stockholm: EMTF Förlag AB; 2013.
[3] Virk M. Atmospheric Ice Accretion on Air Intake Louvers of Buildings in Cold Regions. Narvik University College, Norway; 2012
https://www.researchgate.net/publication/260794301_Atmospheric_Ice_Accretion_on_Air_Intake_Louve rs_of_Buildings_in_Cold_Regions
[4] Parsons, R. ASHRAE HVAC 2001: Fundamentals
[5] Rasmussen, P/ East West. 2020. What is Design for Manufacturing or DFM? [internet]. Atlanta: East West: [citerad 2020-03-15] Hämtad från https://news.ewmfg.com/blog/manufacturing/dfm-design-for-manufacturing
[6] Sadek. M. Miljövänligt materialval ht-19-1.pptx [powerpoint på canvas] Hämtad 2020-03-15 [7] Monteringsanvisning av ytterväggshuv v13. Flexit Sverige AB.
https://www.flexit.no/globalassets/catalog/documents/21350_produkter-ventilasjonstilbehor-man_113022.pdf
[8] § 13–1. Generelle krav til ventilasjon [internet]. Direktoratet for byggkvalitet. [citerat 2020-02-12]
Hämtat från
https://dibk.no/byggeregler/tek/3/13/i/13-1/?_t_id=1B2M2Y8AsgTpgAmY7PhCfg%3d%3d&_t_q=lufthastighet&_t_tags=language%3ano%2csitei
d%3aa8fed669-6208-4354-8fe6-9c93cb91a133&_t_ip=194.236.10.162%3a57270&_t_hit.id=EPiServer_Templates_DIBK_PageTypes_Ve iledninger_ParagrafPageType/_5eab14ae-da6d-48f5-807e-a26d34ea232e_no&_t_hit.pos=1
[9] § 13–9. Generelle krav om fukt [internet]. Direktoratet for byggkvalitet. [citerat 2020-02-12] Hämtat från https://dibk.no/byggereglene/byggteknisk-forskrift-tek17/13/vi/13-9/
[10] Karlsson H. Lågfrekvent buller i boendemiljön. Boverket; 2000
[12] Korrosionshärdighet [ínternet]. Teknikhandboken. [citerat 2020-02-19] Hämtat från http://www.teknikhandboken.se/handboken/infastning-av-plat-i-olika-underlag/krav-pa-fastdon/korrosionshardighet/
[13] ISO Tolerances [internet]. Ramogroup. [citerat 2020-02-22] Hämtat från http://ramo.se/iso-tolerances-din-iso-2768-1-din-iso-2768-2-english
[14] Work Breakdown Structures (WBS) [internet]. Projektledning. [citerat 2020-02-17] Hämtat från https://projektledning.com/wbs/
[15] SWOT Analysis [internet]. Mindtools. [citerat 2020-03-18] Hämtat från https://www.mindtools.com/pages/article/newTMC_05.htm
[16] Johannesson, H. Produktutveckling, 2013
[17] Holmdahl, L. Lean Product Development, 2010, s 236
Tackord
De som hjälpt mig genom detta arbete är många. Vill först och främst tacka min familj som stöttat mig under dessa betungande tider. De som hjälpt mig med den tekniska biten på Flexit är Stellan Einarsson, Leif Andersson, Nils Ødegaard, Lars Wessman och Ingar Thorgrimsbo. Mina handledare för rapport på företaget var Tore-Ingar Engen och Gry Lenschow Andersen, dessa har hjälpt mig att strukturera upp och planera arbetet. Stort tack till handledare Anders Wickberg på universitetet, utan dig hade inte detta blivit verklighet. Tack till examinator Anders Gåård. Vill tacka er alla igen för att visa den tacksamhet jag känner för er och ert bidrag till mitt examensarbete, det har varit guld värt.
Bilaga A
Bilaga B
Bilaga C
Bilaga D
Bilaga E
Bilaga F
Kort sammanfattning:
Luften går delvis åt fel håll i gälarna på sidorna. Luften går kortaste vägen eftersom det är minst tryckfall där. Hålen i framkant under takfoten är tätade i simuleringen eftersom det inte går göra en krökt yta i CFD-programmet.
Scenario 1: 218m³/h
Bild 1: Luftens väg i ventilen.
Bild 2: Luftens hastighet i ventilen.
Scenario 2: 400 m³/h
Kort sammanfattning:
Ingen större skillnad på luftströmmar med ökad luftmängd.
Bild 4: Visar luftens hastighet i ventilen.
Bild 5: Visar luftens hastighet och riktning i ventilen.
Bild 6: Visar luftens väg i ventilen.
Bilaga G
Avdelning Skapad av Uppdragsgivare Slutdatum
Test Lab
AlbinMottagare HV Nr. Testbegäran Nr. Rapport Nr.
TB0425 TR0348
OBJEKT: 1. Ytterväggshuv Ø 125 prototyp nr.1 V13.
2. Flexits motsvarande produkt, Artnr. 112743.
SYFTE: Utvärdera hur den större nyttiga intagsarean påverkar tryckfall/luftflöde och ljuddämpningsegenskaper.
Resultaten skall jämföras mot Flexits egen motsvarande produkt.
METOD: 1. Flödesmätning och mätning av tryckfall över luftintaget vid olika flöden.
2. Egendämpning med ”White noice”
3. Egenljud
Använda Instrument
Mikromanometer Swema 3000 ID005 Mikromanometer Swema 2000 ID105
Flödesmätrör BAAS Ø125 ID012
Förstärkare ID211
Högtalare ID218
RESULTAT: