Senfina: Sunliber toggle

De modulaire kunststof toggle

De meest eenvoudige oplossingen zijn meestal de beste. Wie had gedacht dat er een paar meter onder de grond in je eigen tuin een gratis en hernieuwbare energiebron te benutten is. Senfina heeft met Sunliber-captatie de oplossing om op een kleine oppervlakte efficiënt energie te onttrekken uit deze bron.

Aardwarmte gebruiken als energiebron wordt ook wel geothermie genoemd. Door een ingegraven leiding wordt water en ethyleenglycol gepompt. De warmte van de aarde zorgt ervoor dat het mengsel opwarmt. De pomp zorgt er voor dat het warme water gebruikt kan worden om een woning te verwarmen of te koelen. Het koude mengsel wordt weer naar beneden gepompt zodat de aarde het water weer kan opwarmen.

Senfina bedacht het Sunliber-captatiesysteem. Een handig en efficiënt systeem dat op een minimale oppervlakte en diepte geplaatst kan worden voor een maximaal rendement aan energie. Door PE-leidingen in een compacte lusvorm te begeleiden door middel van een lattensysteem wordt er optimaal gebruik gemaakt van de beschikbare ruimte.

Case

Afgezien van het feit dat het systeem met de houten latten goed werkte vond Senfina dat er een verbeterslag kon worden gemaakt. De montagetijd zou kunnen worden verkort bijvoorbeeld. De leidingen werden voorheen met tiewraps bevestigd aan de latten, wat veel tijd kostte. Omdat de latten lang zijn, zijn ze ook lastig te vervoeren.

Zo stelde ze voor de nieuwe versie de volgende eisen;

• De nieuwe oplossing moet sterk zijn zodat ze niet breekt.
• De onderdelen moeten efficiënt te transporteren zijn.
• Het moet gemakkelijk te installeren zijn.
• Het moet een professionele uitstraling hebben.

Senfina heeft de aanstalte gemaakt door een oplossing te schetsen in 3D. Ze hebben QDP gevraagd de oplossing uit te werken, door te ontwikkelen en in de praktijk te testen.

Validatie

Om te valideren of de koppelstukken sterk genoeg zouden zijn heeft QDP gekeken naar twee opties. Een FEM analyse en een fysieke test met een prototype. Een FEM analyse zou geen concreet beeld geven van de werking in de praktijk omdat er een complexe spanning op de stangen staat. Daarom is er gekozen om een fysiek prototype te produceren zodat er in een realistische situatie getest kon worden.

Als eerste zijn de koppelstukken geprint en getest om te kijken of de “toggles” naar behoren zouden werken. Nadat het schuifsysteem gevalideerd is heeft QDP een hoogwaardig en sterk prototype geprint met de Carbon 3D Printer.

Isotroop vs anisotroop

Een fysieke test is in veel omstandigheden niet mogelijk met een 3D print. Onderdelen geprint met traditionele printtechnieken zijn niet sterk genoeg. Dit komt omdat een print over het algemeen in laagjes wordt opgebouwd. Op de naden van de laagjes is het product zwakker, waardoor er geen gelijke kracht kan worden uitgeoefend op de print in alle richtingen. Dit noemen we een anisotroop materiaal.

De unieke eigenschap van de CARBON 3D printer is dat het materialen isotroop kan printen. Dit betekent dat het object even sterk is in alle richtingen. Hierdoor staat de print gelijk aan wanneer het bijvoorbeeld geproduceerd zou zijn zoals bij spuitgieten. Hierdoor kon het prototype getest worden op een realistische manier.

Resultaat

Het prototype heeft de test zoals verwacht kunnen doorstaan. De PE-leidingen konden net zoals in de originele situatie compact in een lus worden vastgezet. Het materiaal was tevens goed bestand tegen de spanning van de lussen en de kracht van de aarde. Door het schuifsysteem zijn de lussen snel vast te zetten en door het nieuwe formaat ook gemakkelijk te vervoeren. In zijn totaliteit heeft het product een zeer professionele uitstraling gekregen

Voor de productie is er gekozen voor het materiaal PA6 – Nylon. Dit is een erg taai en sterk materiaal die goed bestand is tegen de belasting waarmee de onderdelen mee te maken krijgen. Uiteraard is het Sunliber logo verwerkt in de onderdelen.