Remiantis „State of Global Air“ 2024 m. ataskaitos duomenimis , oro tarša tebėra viena didžiausių sveikatos grėsmių pasaulyje. 2021 m. oro tarša lėmė 8,1 mln. mirčių visame pasaulyje. Nustatyta, kad smulkiosios kietosios dalelės (PM2.5) bei azoto dioksidas (NO₂) didina vaikų sergamumą astma, kvėpavimo takų infekcijomis bei turi ilgalaikių pasekmių plaučių vystymuisi. Atsižvelgdama į šią situaciją, Europos Sąjunga (ES) ėmėsi griežtų reguliavimo priemonių, tokių kaip Europos Sąjungos reglamentas 2015/1185, kurios nuo 2022 m. sausio 1 d. nustatomi ekologinio projektavimo reikalavimai įvairaus tipo kietojo kuro patalpų šildytuvams, viryklėms, pirties krosnelėms. Šiais reglamentais siekiama visoje Europos Sąjungoje suderinti energijos suvartojimo ir išmetamųjų teršalų, įskaitant kietųjų dalelių, organinių dujinių junginių, anglies monoksido ir azoto oksidų, kuriuos išmeta kietojo kuro šildytuvai, viryklės, pirties krosnelės, kt. standartus. Siekis prisidėti prie neigiamo poveikio aplinkai mažinimo bei poreikis atitikti Europos Sąjungos aplinkosaugos strategijų ir reglamentų reikalavimus, paskatino UAB SSF investuoti į MTEP veiklas, įgytų žinių pagrindu sukurti technologiją pirties krosnelėms, leidžiančią rinkai pristatyti aplinkai palankų produktą, krosnelės technologijos idėją paremiant šiuo metu rinkoje esančių pirties krosnelių technologijų trūkumais, galimai neigiamai veikiančias krosnelės taršos, efektyvumo rodiklius. Projekto įgyvendinimo siekiamą realizuoti technologiją, leidžiančią pasiekti nurodytus tikslus: • Didesnį pirties krosnelių energetinį efektyvumą, padidinant šilumos perdavimą į patalpas; • Mažesni teršalų (nepilno degimo produktų - CO, lakiųjų organinių junginių) koncentraciją degimo produktuose. Remiantis KTU atliktais tyrimais bei mokslinės literatūros apžvalga (MTEP veiklų plano 4.4dalis) iškeltos hipotezės, kad: • Šilumos perdavimas konvekcija, taip pat didesnis energetinis efektyvumas gali būti gali intensifikuojamas įrengiant srauto turbulizatorius; • Mažesnė tarša horizontalios pertvaros krosnelės viršuje, antrinio oro įvedimo krosnelėje sprendimais, terminio katalizatoriaus pagalba, leis sumažinti CO ir kitų nepilno degimo produktų koncentracija išmetamuose dujose. Siekiant jas patikrinti projekto įgyvendinimo metu numatomą vykti 4 MTEP veiklas: 1 veikla: technologinių sprendimų, didinančių pirties krosnelių energetinį efektyvumą ir mažinančių teršalų emisiją, tikrinimas imituojant realias sąlygas; 2 veikla: krosnelės prototipo – bandomosios versijos- kūrimas. 3 veikla: krosnelės prototipo – bandomosios versijos- bandymai; 4 veikla: bandomosios krosnelių partijos gamyba. Sprendžiant neapibrėžtumus susijusius su: • Šilumos aušinimu aplinkos oro - šiuo metu nėra aišku kokią įtaką šilumos perdavimui daro dūmų kanalo aušinamas aplinkos oru, o ne vandeniu; • Turbuliazatorių parametrais - bus siekiama išsiaiškinti optimalius spinduliavimą intensyvinančio įdėklo parametrus (pvz.: ilgį, formą). Atsižvelgiant į tai, kad šilumos mainų su aplinka efektyvumui tiesioginę įtaką daro dūmų temperatūra, reikia parinkti optimalias krosnelės konstrukcijas, tam kad pernelyg didelis įdėklo ilgis nesumažintų šilumos atidavimo efektas. Be to, šiuo metu nėra aiški optimali įdėklo geometrinė forma (pvz.: juostos, kampuočio ar pan., taip pat kitos geometrinės charakteristikos, tokios kaip briaunavimo plokštelės, jų aukštis/tankumas), kadangi ji gali daryti įtaką krosnelės aerodinaminiam pasipriešinimui: kadangi krosnelė veikia nuo natūralios kamino traukos, labai svarbu kad geometrinė forma nesukeltų pernelyg didelio kamino aerodinaminio pasipriešinimo, nes tokiu atveju proporcingai sumažėtų krosnelės šiluminė galia; • Krosnelės efektyvumo užtikrinimu, siekiant sumažinti taršą: bus siekiama išsiaiškinti kaip sumažinti lakiųjų organinių junginių (pvz., dervų pavidalo) emisijas, bei sumažinti CO ir kitų nepilno degimo produktų koncentracijas, pernelyg nepakenkiant nustatytoms šiluminėms charakteristikoms. Tai gali būti pasiekiama padengiant dalį degimo kameros sienelių karščiui atsparia, izoliacine danga. Tačiau tokiu atveju sumažėtų šilumos perdavimas, todėl ir šiuo atveju reikės spręsti optimizavimo uždavinį – kokį degimo kameros plotą galima padengti izoliacine medžiaga, tam kad pernelyg krosnelės efektyvumo rodiklis nebūtų pernelyg sumažintas; • Oro padavimo mechanizmais: bus siekiama išsiaiškinti kokią įtaką šilumos efektyvumui daro kamino trauka bei kaip nesudaryti pernelyg didelio aerodinaminio pasipriešinimo: kadangi tokioms krosnelėms naudojamas mažo aukščio kaminas, jis sukuria mažą trauką, kas apsunkina pakopinių degimo mechanizmų diegimą (o siekiant išlaikyti oro paskirstymą pagal pakopinio degimo schemą reiktų didinti kamino aukštį, kas, savo ruožtu darytų neigiamą įtaką šilumos atidavimui nuo dūmų), todėl projekto įgyvendinimo metu reikės ieškoti optimalaus sprendimo, kad nesusidarytų pernelyg didelis dūmų šalinimo trakto aerodinaminis pasipriešinimas, tačiau, tuo pat metu, krosnelė išlaikytų tinkamą šiluminį efektyvumą bei būtų sumažinta CO ir kitų nepilno degimo produktų emisija; • Horizontalios pertvaros padėtimi ir parametrais: nėra žinoma, kokių parametrų turi būti horizontali pertvara degimo kameroje, siekiant degimo produktus ilgiau išlaikyti aukštos temperatūros zonoje; • Terminio katalizatoriaus efektyvumu: nėra žinoma, kaip optimizuoti terminio katalizatoriaus efektyvumą, pernelyg nesumažinant krosnelė našumo dėl galimai padidėjusio dūmų trakto aerodinaminio pasipriešinimo. Kadangi terminis katalizatorius atliks dvigubą funkciją – gerins šilumos atidavimą spinduliavimu į kamino sieneles ir kartu mažins nepilno degimo produktų CO ir kt., koncentracijas, terminio katalizatoriaus konstrukcija turės būti optimizuota derinant abi funkcijas ir parenkant įdėklo geometrinius parametrus, kad nesudarytų pernelyg didelio dūmų šalinimo trakto aerodinaminio pasipriešinimo (iki 10 Pa), dėl ko galėtų sumažėti krosnelės galia. Įgytų žinių pagrindų siekiama sukurti pasaulio lygio naujovę - technologija saunos krosnelėms, užtikrinančią energetinį efektyvumą ir mažinanti teršalų (nepilno diegimo produktų - CO, lakiųjų organinių junginių) koncentraciją diegimo produktuose, šiuo metu pirčių krosnelių su numatomais taikyti technologiniais sprendimais rinkoje nėra. Informacijos apie šio pobūdžio MTEP tyrimus ir jų praktinį pritaikymą mokslinėje literatūroje nėra. Vertinant kuriamo sprendimo komercializacijos galimybes, nustatyta, kad jos yra itin palankios. Visų pirma, kuriamas sprendimas yra naujas pasaulio lygiu, todėl rinkoje nėra tokių krosnelių su tokia technologija, o tai sukuria konkurencinį pranašumą. Taip pat, numatytos dvi pagrindinės tikslinės grupės, kurioms kuriamas sprendimas suteiks reikšmingą naudą. Pirmoji grupė – individualūs įmonės klientai (galutiniai vartotojai), siekiantys geresnės sveikatingumo patirties ir asmeninės gerovės savo namuose. Ši vartotojų kategorija ypač svarbi atsižvelgiant į prognozuojamą prognozuojamą individualių saunų rinkos augimą 2025–2033 m., kurį skatina didėjantis „wellness at home“ judėjimas. Kuriamas sprendimas leis šiems vartotojams įsigyti efektyvesnes ir mažiau taršias saunų krosneles, kurios atitinka griežtėjančius aplinkosaugos reikalavimus bei padeda užtikrinti švaresnę asmeninę aplinką. Antroji grupė – komercinės paskirties saunų paslaugų teikėjai, įskaitant viešbučius, SPA centrus, sporto klubus ir sveikatingumo kompleksus. Kadangi komercinis segmentas išlieka reikšminga rinkos dalimi ir sparčiai plečiasi (prognozuojamas 6,9 proc. metinis augimas (CAGR nuo 2024 iki 2030 m.)), šios įmonės siekia investuoti į aukštos kokybės, efektyvias ir aplinkai draugiškas krosneles, atitinkančias tarptautinius standartus, nes tai joms suteiks konkurencinį pranašumą bei galimybę plėsti paslaugų spektrą. Taigi, atlikta rinkos analizė rodo, jog saunų krosnelių paklausa tiek individualiame, tiek komerciniame segmente yra didelė, o inovatyvus sprendimas gali užtikrinti stiprią poziciją rinkoje. Todėl įmonė turi tvirtą pagrindą pradėti produkto komercializaciją ir siekti sėkmingos plėtros bei augimo rinkoje. Papildomai numatoma, kad projekto metu kuriamos krosnelės konstrukcinis dizainas bus patentuojamas Lietuvoje ir Europos Sąjungoje. Tai esminis žingsnis apsaugoti įmonės inovacijas ir investicijas bei užtikrinti teisinę apsaugą rinkoje. Dizaino patentas neleis konkurentams tiesiogiai kopijuoti arba naudoti įmonės išradimo, taip išlaikant konkurencinį pranašumą. Be to, jis suteiks teisę teisę išskirtinai naudoti patentuotą dizainą tam tikrą laikotarpį, užtikrinant pelningą produkto komercializavimą ir investicijų grąžą. Patentavimas taip pat leis įmonei ginti savo teises teisme ir apsisaugoti nuo intelektinės nuosavybės pažeidimų. Todėl patentavimas Lietuvoje ir ES suteiks tvirtą teisinį pagrindą sėkmingai įdiegti naujoves ir išlikti konkurencingiems. Siekiant rinkai pristatyti aplinkai palankų produktą be investicijų į MTEP veiklas, numatomos investicijos į technologinio audito bei ekologinio projektavimo veiklų įgyvendinimą. Tikimasi, kad kompleksinės veiklos leis pasiekti efektyvesnių rezultatų, siekiant rinkai pristatyti komerciškai sėkminga aplinkai palankų produktą.