Szczecińscy inżynierowie z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technicznego (ZUT) proponują nowatorski sposób nakładania powłok malarskich z efektywną wymianą zanieczyszczonego powietrza na czyste i możliwością odzyskania tzw. ciepła odpadowego do ogrzewania hali. Wynalazek będą mogły zastosować warsztaty samochodowe, firmy zajmujące się wykonywaniem produktów z drewna czy zakłady meblarskie.

Fot: wikimedia / Euro Quality Coatings / CC

Urządzenie z odzyskiem ciepła opracowali dr inż. Piotr Nikończuk i prof. dr hab. inż. Bogusław Zakrzewski z ZUT. Kabiny lakiernicze mają trzy tryby pracy – tryb lakierowania, czyli natrysku; tryb wygrzewania, inaczej suszenia oraz tryb wentylowania. W trybie lakierowania powietrze w kabinie jest stale wymieniane poprzez kanał nawiewny oraz wywiewny. Pobierane jest ono z zewnątrz i wstępnie oczyszczane za pomocą filtra zgrubnego. Następnie jest podgrzewane do temperatury 20-21 stopni C i nawiewane do komory lakierniczej za pomocą filtra sufitowego. Zanieczyszczone mgłą lakierniczą powietrze wyciągane jest z komory kanałem podłogowym. Wcześniej jest ono oczyszczane poprzez filtr typu „paint stop”. W trakcie trybu wygrzewania, w komorze jest od 40 do 60 stopni C. Po zakończeniu kabina jest wentylowana, żeby obniżyć temperaturę powietrza w jej wewnętrzu, elementów konstrukcyjnych kabiny oraz pojazdu. Obieg powietrza jest taki sam, jak w trybie natrysku. Różnica pomiędzy metodami wentylowania a natrysku polega na tym, że w trakcie wentylowania nawiewane powietrze nie jest ogrzewane.

Kiedy z kabiny lakierniczej odprowadzane jest gorące powietrze, a pobierane jest świeże, tracone są duże ilości ciepła. Urządzenia, które pozwalają je odzyskiwać są już montowane w kabinach lakierniczych. Systemy wentylacyjne wyposażone są w rekuperatory. Zazwyczaj są to rekuperatory krzyżowe, które wymieniają powietrze warstwami. Powietrze wyrzucane z kabiny nie jest całkowicie oczyszczone. Filtr podłogowy usuwa ok. 93-97 proc. cząstek stałych. Pozostałe odkładają się na wewnętrznych częściach kanałów wyrzutni, w tym na rekuperatorach, których nie daje się oczyszczać lub jest to bardzo utrudnione. Po około pięciu latach intensywnej pracy kabiny, rekuperator krzyżowy całkowicie się „zaklei”. Dodatkowo tworzący się osad lakieru jest dobrym izolatorem cieplnym, a jego przewodność cieplna jest porównywalna z przewodnością cieplną wełny mineralnej. Powoduje to ciągły spadek sprawności odzysku ciepła w rekuperatorze.

Rozwiązanie proponowane przez dr. Nikończuka i prof. Zakrzewskiego jest odporne na odkładające się osady. Można też oczyścić wymiennik ciepła z osadów. W przeciwieństwie do rozwiązań z rekuperatorami krzyżowymi, opracowany wynalazek pozwala na wymianę powietrza bez odzysku ciepła. Dzięki temu można szybciej schłodzić malowane detale i elementy kabiny.

Według twórców, opracowane rozwiązanie nie tylko mogłoby przynieść korzyści finansowe firmom motoryzacyjnym, ale również jest przyjazne środowisku. Ciepło odpadowe z wyrzucanego powietrza można wykorzystać do dogrzania hali. Zmniejsza się takżę zużycie oleju opałowego lub gazu, co z kolei przekłada się na obniżenie emisji dwutlenku węgla.

W ramach „Patent Plus” rozwiązanie uzyskało dofinansowanie z NCBR do ochrony patentowej w Europie i otrzymało pozytywne wstępne oceny zdolności patentowej. Innowacje opracowane przez uczonych z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technicznego zakwalifikowały się do finału konkursu "Eureka! DGP" organizowanego przez Dziennik Gazetę Prawną, promującego najbardziej innowacyjne i rozwojowe polskie technologie.

W Polsce działa około 4500 warsztatów samochodowych z lakierniami. Naprawy samochodowych powłok lakierniczych są powszechne, w latach 2006-2008 łączna liczba wypadków i stłuczek zarejestrowanych przez policję waha się od 436 tys. do 458 tys. rocznie. Kolejnym rynkiem stanowiącym duży potencjał komercjalizacyjny jest przemysł drzewny i meblarski. Istnieje również wiele procesów produkcyjnych, w których jednym z etapów jest nakładanie powłok malarskich. Potencjał rynkowy rozwiązania jest duży, można je stosować w nowych i używanych kabinach lakierniczych.

(PAP - Nauka w Polsce)