![[To ECN Homepage]](logo-64-nl.png "ECN Nieuwsbrief Homepage"){kind=logo}
Uniek systeem met warmte uit geluid
Uniek systeem met warmte uit geluid
|
| Titel | : | Uniek systeem met warmte uit geluid |
|---|---|---|
| Publicatie datum: | : | november 2005 |
| Trefwoorden: | : | Thermo-akoestisch, warmtepomp, restwarmte, industrie |
| Zie ook: | : | http://www.ecn.nl/eei/research/waste_heat/proceswarmte/tawp.nl.html |
|
ECN in Petten heeft grote vooruitgang geboekt in het onderzoek naar de Thermo-Akoestische Warmtepomp (TAWP). Dit systeem gebruikt zeer krachtige geluidsgolven om industriële restwarmte op te waarderen van een laag naar een hoger temperatuurniveau. |
|
Het project van het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) is gericht
op het ontwikkelen van een systeem dat in staat moet zijn om industriële
restwarmte voor een deel weer nuttig in te zetten binnen de industrie.
De industriële restwarmte boven de 50ºC die in Nederland
wordt geloosd, is per jaar minimaal 100 PJ. Dat is te vergelijken met
het jaarlijks energiegebruik van meer dan 1 miljoen huishoudens. Om
een nuttige toepassing van deze restwarmte mogelijk te maken is een
warmtepomp nodig die in het betreffende temperatuurgebied kan opereren
en een temperatuurlift kan geven van 50-100ºC. Dergelijke warmtepompen
zijn momenteel niet beschikbaar.
Artist impression van een 1 MW thermo-akoestische systeem met een lengte van circa 12 meter en een diameter van de eindstukken van circa 1,5 meter. Met een thermo-akoestisch warmtepompsysteem kan over een groot temperatuurbereik worden gekoeld of verwarmd. Door gebruik te maken van restwarmte of een brander voor de aandrijving van de thermo-akoestische-motor, kan aan de warmte- of koudevraag in de procesindustrie worden voldaan. Het ECN-project moest onder meer aantonen dat het mogelijk was om dit systeem met restwarmte aan te drijven. Op basis van een speciaal ontwikkelde akoestische configuratie is het gelukt om het systeem reeds te bedrijven bij een restwarmtetemperatuur van 110ºC, hetgeen voor dit project nog niet eerder was aangetoond. Inmiddels zijn ook al lagere aandrijftemperaturen gehaald en is er perspectief op verder verbetering. De onderzoekers hebben verder aangetoond dat er in de warmtepomp een temperatuurverschil mogelijk is van 100ºC, hetgeen een groot toepassingsgebied mogelijk maakt. Grote voortgang is geboekt met het rendement en vermogen van het systeem. Binnen dit project is het rendement een factor 10 en het vermogen een factor 100 groter geworden. Het bereikte rendement is echter nog niet voldoende, dus er wordt volop gewerkt aan een hoger thermisch rendement. Het actieve deel van de installatie wordt gevormd door een regenerator ingesloten door twee warmtewisselaars. Om een goede interactie te krijgen tussen de geluidsgolf en de vaste structuur die als regenerator fungeert, wordt gebruik gemaakt van poreuze metallische structuren. Deze structuren zorgen voor een goede warmteoverdracht terwijl de stromingsverliezen relatief gering zijn. Commercieel verkrijgbare metaalschuimen of gazen worden hiervoor toegepast. Het gehele systeem is gevuld met stikstof op een druk van circa 20 bar. Het onderzoek van de ECN unit Energie Efficiency in de Industrie heeft aangetoond dat de verwachte externe geluidsproductie beneden de toelaatbare waarden voor een industriële omgeving ligt ondanks het feit dat het geluid binnenin de TAWP ongeveer even krachtig is als het geluid dat vrijkomt bij de lancering van de Space Shuttle! De Thermo-Akoestische Warmtepomp heeft een eenvoudige en degelijke constructie zonder bewegende delen, zodat investerings- en onderhoudskosten van het apparaat lager kunnen liggen dan voor conventionele warmtepompen. De levensduur van Thermo-Akoestische systemen is minimaal 10 jaar en de systemen kunnen in principe in iedere schaalgrootte worden ontworpen. Het onderzoek is uitgevoerd met subsidie van het programma EET van de Ministeries van Economische Zaken, Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen en Volksgezondheid, Ruimtelijke Ordening en Volkshuisvesting. Het EET-project is gestart in januari 2001 met vijf partners, ECN, Aster Thermoakoestische Systemen, Huisman Elektrotechniek, Stork Screens en de Universiteit Twente.
Informatie:
Contact: |