EOS-LT project Renewable CoolingDoorkijk: Naar duurzame toekomst?AFSG Wageningen UR (Jan Broeze, Leo Lukasse)TNO Bouw en Ondergrond (Sietze van der Sluis)NVKLR&R Systems
Ambitie
Economisch haalbaar maken van klimaatneutrale koudetechnieken
door: import van kennis van Renewable Cooling principesuitwerken mogelijkheden voor NL condities +
toepassingen“ontwerpen”: optimale inzet van Renewable Cooling
systemen
Renewable Cooling principes
Renewable Cooling =koelen onder omgevingstemperatuur,gebruik makende van natuurlijke koudebronnen,stand-alone of in combinatie met mechanische koeling.
Optimaliseer haalbaarheid doorgebruik van buffersintelligent sturen + anticiperen
Potentie Renewable Cooling voor toepassingsgebieden
Utiliteit ++ beperkte behoefte koelzekerheidRC rendabel voor duurzame warmte en koude
Woningbouw + kleinschaligbeperkte schaalvoordelen investeringen
Industriële koeling
+/– noodzaak koelzekerheidbeperkt koelvermogen uit natuurlijke bronnen
Koeling detailhandel
+/– koelen + vriezen; noodzaak koelzekerheidhoge koellast
Intro Renewable Cooling techniekenVoorbeelden maken gebruik van:
verdampingskoeling (direct, indirect) absorptiekoeling, aangedreven door restwarmte + warmte
van zonlicht compressor, aangedreven door wind night radiation restkoude en natuurlijke koude (uit bodem, zee, nacht, …) koude buffering (o.a. aquifers, phase change materials) …
Algemene eigenschappen Renewable Cooling technieken
• vergen hoge investeringen• variabele kosten (energie) relatief laag• veelal ‘laagwaardige koude’
Biedt Renewable Cooling perspectief?
01002003004005006007008009001000
Outdoor temperature distribution The Netherlands (°C)
Ho
urs
per
yea
r
Gematigd klimaat NL:• veel ruimte voor duurzame klimatisering (div. opties)• koeltechniek vereist aanvullende maatregelen
RC koeling: verdampingskoeling
Rendabel voor klimatisering(knelpunt koelzekerheid)
Voor koeltechnische toepassingen: haalbaarheid lage temperaturen koelzekerheid
01002003004005006007008009001000
Outdoor temperature distribution The Netherlands (°C)
Ho
urs
per
yea
r
RC koeling: absorptie/adsorptiekoeling
Benutting warme bron:restwarmte:
(vissers)schepenauto-aircoindustrieeletc.
veelal rendabel en duurzaam bij “gratis” / CO2-vrije restwarmte
zon toenemende populariteit in ZO-Azië, USA, …daar rendabel voor klimatisering
RC koeling: vrije koelingstechnieken
Heat pipes: theoretisch geschikt voor kleinschalige systemen
(koelkast)nog niet marktrijp
Night radiation (omgekeerde zonnecollectoren)onderkoeling t.o.v. omgevingstemperatuursterk afhankelijk van weer
RC koeling: natuurlijke en rest-koude
WarmtewielToegepast in datahotels
(klimatisering met relatief hoge temp.)
Sea Water AirConditioningdiep zeewater: ± 2°C (voor kust Curaçao, Hawaï)niet beschikbaar in Noordzee
Nabij Amsterdam wordt koude uit meren gebruikt voor klimatisering
LNG terminal + gasexpansie => koudedistributie-net op Maasvlakte?
Beperkingen RC koeltechnieken=>Hybride oplossingen?
Integreren RC met mechanische koeling: liquid subcooling: nakoelen gecondenseerd koudemiddel
(tot 10% rendementswinst)
duurzaam koelen condensor warmteterugwinning van warmte condensor
Gangbare koeltechniek voor pieken/koelzekerheid
RC koeling: warmte/koude buffering
Seizoensbuffering (aquifers)Gevestigde techniekRendabel bij verwarming + koeling (klimatisering)Ontwikkelingslijnen:
rendement warmtepompwarmtewisselaars
Korte-termijn opslag (warmte, koude, phase change mat.):
kosten gaan omlaag, instelbare overgangstemp.driver: ontwikkelingen in ZO-Azië
Thermo-chemische opslag (geen warmteverlies bij opslag):
onderzoeksfase (bufferend vermogen, temp.niveaus)
Optimale inzet Renewable Cooling NLGa uit van dynamiek (weer, warmtelast, product, …)
Keuzes/optimaliseren: benuttingspatroon uit koudebuffer management koudebuffer:
veel laagwaardige of hoogwaardigere maar minder
wanneer moet het gangbare koelsysteem bijspringen?minimaliseren energiekosten, met onzekerheidacceptabele condities vanuit optiek ‘productkwaliteit’
Nieuwe sturingssoftware “Weer-In-Control” aardappelbewaring:
natuurlijke ventilatie vergelijkbaar resultaat met mechanische koeling
toepassing in glastuinbouw: 10% energiebesparing
Potentie van optimaal sturen dynamische koudevraag
Quest: innovatieve software voor koelcontainers
sturing koelunit op basis van productbehoefte
energiebesparing 50% NL-vinding; wereldwijde
uitrol (Maersk, Carrier Transicold, …)
eind 2008: 200.000 containers (emissiebesp. 350.000 ton CO2)
(op basis van onderzoek in EET project, gesteund door minlnv)
Toekomst van de koeltechniek
Natuurlijke koudemiddelenMinimale inhoud/micro channels (Miniref)Door-ontwikkeling nieuwe koeltechniekenHuidige technieken: haalbaar voor klimatiseringRenewable Cooling voor utiliteiten
verdampingskoeling, absorptiekoeling, e.a. buffering: warmte- en koudeopslag, phase change
materialssituatie-specifieke systeemoplossingen:
feitelijke koelbehoeftebeschikbare duurzame bronnen (koude, warmte, etc.)hybride oplossingenoptimaal sturen & bufferen
Renewable Cooling perspectieven 2020:Klimatisering utiliteitsbouw: volop gebruik van RCVriezen en commerciële koeling: specifieke
systeemoplossingen nodig
© Wageningen UR
Top Related