Construction of a new chassis for external control

Abstract

This master’s thesis investigated the development of a new enclosure for an external
module used to extend the functionality of heat pumps manufactured by NIBE. The
current enclosure is a purchased standard enclosure that fulfils its function but is not
optimized for NIBE’s specified requirements. It requires additional completion in
term of steel mounting plate which increases the cost, weight, assembly time and
complexity.

The objective of the project was to analyze the current solution and develop an
optimized enclosure design that meets aesthetic, technical and mechanical
requirements. The work followed a product development process based on the
Ulrich & Eppinger methodology that included requirement definition,
benchmarking, concept generation, systematic evaluation and selection of a final
concept. The chosen design was further developed in a detailed design using CAD
tool and validated through FEM simulations and prototyping, ensuring compliance
with the set requirements.

The proposed enclosure integrated component mounting directly into the plastic
structure resulting in the elimination of the need for a separate metal base plate. This
resulted in reduced material usage, lower weight and simplified assembly.
Prototypes were manufactured using 3D printing to verify components fit and
assembly.

The final design proposal demonstrated that a new enclosure design could align with
NIBE’s brand profile and significantly improve cost efficiency, assembly and product integration while
maintaining functional and regulatory performance.

Popular Abstract (Swedish)

Värmepumpar spelar en central roll i omställningen till ett mer hållbart och energieffektivt samhälle. En värmepump utnyttjar energin som lagras i luft, vatten och mark för att värma våra hem med betydligt lägre klimatpåverkan än traditionella uppvärmningsmetoder. Utöver kärnfunktionen, ytterligare funktioner kan tilläggas genom att förse värmepumpen med extra moduler, såsom en extern styrmodul, som möjliggör för en smart styrning och reglering av exempelvis golvvärme och poolvärme. En sådan extern styrmodul består, i sin tur, av flera komponenter och för att helheten ska fungera krävs att alla komponeneter är genomtänka och är välplanerade. En sådan komponenet är chassit som skyddar elektroniken och mjöliggör säker styrning av värmepumpens funktioner.

Det är inte ovanligt att företag väljer standardiserade kapsligar för att bevara elektroniska konponenter då dessa kapslingar erbjuder en snabb och roboust lösning men som sällan är en optimal lösning. Detta är på grund av att standardiserade lösningar uppfyller generella behov och inte de specifika behoven som kan uppstå för en specifik situation. I detta examensarbete har fokus legat på att utveckla ett nytt chassi för en extern styrmodul till NIBE:s värmepumpar. Målet var att ersätta ett befintligt standardchassi med en lösning som specifikt möter NIBE:s estetiska, tekniska och mekaniska krav.

Trots att den befintliga lösningen uppfyllde sin funktion så var nackdelarna för många att bortses. Standardchassits design begränsade möjligheten att fullt ut integrera styrmodulen med NIBE:s produkter då chassit inte är framtaget i linje med NIBE:s varumärkesprofil. Utöver det, så elektroniken monterad på en separat stålplåt inuti chassit vilket ökar vikten, materialåtgång och monteringstiden. Varje extra komponent medför högre konstanter, både i produktion och logistik.

Med hjälp av Ulrich och Eppingers produktutvecklingsprocess analyserades NIBE:s krav för det nya chassit för att sedan ta fram olika koncept som potentiellt skall kunna ersätta den befintliga lösningen. Koncepten evaluerades och jämfördes systematiskt för att kunna välja ett slutligt koncept för vidare utveckling. Det slutliga konceptet baserades på en plastkapsling bestående av en bas och ett lock och där fästen för elektroniken integrerades direkt i plastkonstruktionen. Slutkonceptet presenterade en lösning i enlighet med NIBE:s varumärkesprofil, färre komponenter, lägre vikt, enklare montering samt eliminering av en separat stålplåt. Detta resulterade i sin tur i lägre kostnader samt minskad miljöpåverkan. Konstruktionen var även anpassad för massproduktion via formsprutning, en vanlig tillverkningsmetod för plastdetaljer som garanterar stora volymer och bra kvalitet.

För att säkerställa att konstruktionen klarar av mekaniska påfrestningar, användes datorprogram för att simulera hållfasthet och deformationer i olika last fall. Fysiska prototyper tillverkades via 3D-printing för att stämma av 3D-modellen i datorn med verkligheten genom att verifiera passform, montering och åtkomlighet innan en slutdesign presenterades för företaget.

Detta projekt visar hur en skräddarsydd lösning kan medföra stora effekter på kostnadseffektivitet, hållbarhet och produktintegration jämfört med en standardlösning. Genom att designa utifrån verkliga behov kan industriprodukter göras smartare och mer resurseffektiva.

• author: Edin, Adam
• supervisor: Axel Nordin
• organization: Innovation
• alternative title: Konstruktion av ett nytt chassi för extern styrning
• course: MMKM05 20252
• year: 2026
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Product development, Electrical Enclosure, Finite Element Analysis, Injection Molding, Design in Polymer.
• language: English
• id: 9219306
• date added to LUP: 2026-01-20 10:41:30
• date last changed: 2026-01-20 10:41:30