Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Design of air coil dehumidification
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2016 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Design of air coil dehumidification (English)
Abstract [en]

Experiments in school are designed for students to study and learn about real life phenomena by using models. If the student are going to be able to learn as much as possible the model needs to simulate reality well. During the course MJ2407 at KTH there is an experiment where the students study heat transport via heat exchanger in air conditioning systems. In the current experimental setup the air gets heated by a heater and then cooled down by the heat exchanger; the air is circulating through a closed loop in this manner by a fan. To better simulate reality, where the air which is entering the air conditioner usually contains more moisture, it has been decided that a humidifier is to be installed. This report is about the work regarding installing that humidifier.

A model for the new experimental setup was drawn up. During the work which followed this model was changed on a number of occasions where new problems and solutions appeared. The nozzle for water injection that was used in the system was for example able to work with low enough pressure that the pump system, which was originally planned, could be exchanged for only a valve and a pressure sensor. Sensors for the relative humidity was installed before and after the heat exchanger.

After testing the new setup a number of water leaks were discovered due to the fact that large parts of the water were not integrating with the air or condensed along the walls and at the heat exchanger. The old system was built using air ducts and therefor, sowas the new additions. These air ductswas not sufficiently sealed in the joints and had to be sealedwith silicone. Several drains were also installed in positions along the setup wheremasses of water collected.

After the sealing and the installation of the drains the system was tested using different settings.The result was a raise in the relative humidity of the air by a 30 percentage points. The relative humidity was also stable for an extended time which corresponds well to a real life scenario where the incoming air gets taken from the outside.

For future work with the experimental setup the student manual for this experiment needs to rewritten. To rewrite the student manual was originally a part of this project but there was not enough time to do it within the given time frame. It would also be a good idea to add more humidity sensors to the same positions so as to then get the average value from them. The energy consumption could be reduced by reusing the outgoing cooling water from the compressor. This water could be used in a secondary heat exchanger which could heat up the water used for humidity.

Abstract [sv]

Under en laboration på en skola är tanken att elever ska användas sig av en modell för att studera verkligheten och lära sig om den. För att eleverna ska lära sig så mycket som möjligt krävs det att modellen efterliknar eller simulerar verkligheten bra. I kursen MJ2407 på KTH finns en laboration där studenterna studerar värmeöverföring över en värmeväxlare i ett luftkonditioneringssystem.

I den nuvarande uppställningen värms luften upp av en värmare och kyls sedan ner igen över en värmeväxlare; luften cirkulerar i ett slutet system på det här viset via en fläkt. För att bättre efterlikna verkligheten där fuktigare luft tas in utifrån för att sedan kylas ner har det beslutats att en luftfuktare ska installeras i laborationsuppställningen. Arbetet med konstruktionen av luftfuktaren till det här systemet är vad den här rapporten behandlar.

En tänkt modell av det nya systemet togs fram. Under arbetets gång kom den modellen att ändras flertalet gånger då nya problem och lösningar togs fram. Dysan för insprutning av vatten som användes i systemet klarade av att arbeta under så låga tryck att en första lösning med ett pumpsystem kunde tas bort och ersättas med en ventil och en trycksensor. Sensorer för mätning av den relativa fuktigheten i systemet installerades både före och efter värmeväxlaren.

Efter att ha testat det nya systemet upptäcktes flertalet vattenläckor då stora delar av   vattnet inte togs upp av luften eller kondenserade längs rörväggarna och värmeväxlaren. Det gamla systemet var byggt av ventilationsrör och således även påbyggnationerna. Ventilationsrören var inte tillräckligt täta i skarvarna och fick tätas med silikon samt att flera dräneringspunkter fick sättas in på positioner i systemet där vattenmassor samlades. Efter tätningen och installationen av dräneringen testades systemet med olika inställningar. Resultatet blev en höjning av den relativa fuktigheten på luften med ungefär 30 procentenheter. Den relativa fuktigheten höll sig även stabil under längre tid vilket stämmer bra överens med ett verkligt scenario där luft tas utifrån.

För framtida arbete med den nya laborationsutrustningen behöver laborationsbeskrivningen till studenterna skrivas om. Det var från början tänkt att det här projektet skulle mynna ut i en reviderad laborationsbeskrivning, men det fanns inte tid till det inom den givna tidsramen. Det kan även vara bra att komplimentera de nuvarande fuktsensorerna med flera sådana på samma postition för att sedan ta medelvärdet av dem. För att minska energiåtgången skulle man även kunna leda det utgående varma kylvattnet från kompressorn genom en värmeväxlare och på så vis höja temperaturen på det vatten som sprutas in i systemet via dysan.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 53 p.
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-190187OAI: oai:DiVA.org:kth-190187DiVA: diva2:952026
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-08-12 Created: 2016-08-11 Last updated: 2016-08-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(31693 kB)25 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 31693 kBChecksum SHA-512
97cf63e1189f578c6bff779788e2c7c200ff002ec743cf34c5164cf8788ceaade040b019d9f3d4413399712943ac8ed98ddc9bc4bd13be4c1dcefae00439a2e2
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 25 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 21 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link