Varende warmte

4‐10‐2016
Varende warmte
Transport over water – de juiste weg!
Egbert Klop
Industrial Energy Experts
29 september 2016
POWERS SUSTAINABILITY
Het concept
Artist impression
Inhoud
•
•
•
•
•
•
•
•
Consortium ‘Varende warmte’
Opslag van thermische energie
Opslag in PCM’s
Concepten voor warmtetransport
Concept varende warmte en toepassingen
Voorontwerp varende warmte
Ontwikkelingen PCM’s
Waar staan we nu?
Consortium
•
•
•
•
•
•
•
Industrial Energy Experts
ECN
Bronswerk Heat Transfer
HVC
Deen Shipping
INB
Havenbedrijf Amsterdam
Onderzoek gesubsidieerd door TKI-Energo
1
4‐10‐2016
Opslag van thermische energie
Opslag in PCM’s
•
• Opslag van energie: elektrisch, thermisch,
chemisch, mechanisch
• Methoden van opslag
• Voelbaar (temperatuurstijging)
• Latent (faseovergang)  PCM (phase change
material)
• Sorptie
• Thermo-chemisch
Voordelen
•
•
•
•
•
Nadelen/aandachtspunten
•
•
•
•
•
Concepten voor
warmtetransport
Duurder dan een klassieke waterbuffer
Beperkte thermische geleidbaarheid  beperkt vermogen
Cyclische stabiliteit, corrosiviteit, toxiciteit, brandveiligheid, onderkoeling
Bijdrage voelbare warmte is kleiner in vergelijking met water
Meest attractief zijn
•
•
•
•
• Opslag  transport
Warmteopslag en -afgifte bij een constante temperatuur
Hoge dichtheid van energieopslag  compacte systemen
Lagere energieverliezen
Mobiliteit in tijd en afstand
Paraffines (duur, relatief lage temperatuur)
Zouthydraten (corrosie, stabiliteit)
Suikeralcoholen
Kunststoffen
Smart warmtenet
Leidingnet
Per boot
Per truck
(containers)
Toepassing warmtetransport met PCM’s
• Stadsverwarming
– Restwarmte
– Multi source
– Transport per schip of as:
afstand
– Buffering: ongelijktijdigheid
• Industriële processen
– Procesoptimalisatie
– Reductie exploitatiekosten
• Afvalverbrandingscentrales
– Verbeteren warmtebenutting
– Concurrentievermogen
– Optimalisatie productie: W of E
• Biomassacentrales
– Verbeteren warmtebenutting
– Optimalisatie SDE+-subsidie
Voorlopig ontwerp varende warmte
•
•
•
•
•
Ontwerp duwbak met PCM-tanks
Hydraulisch ontwerp
Vermogens en laadtijden bepaald
Laad-/vaar-/ontlaad-/vaarcyclus: 48 uur
Simulaties en berekeningen smelt- en
kristallisatieproces
2
4‐10‐2016
Beladingsconcept
• Totaal 2 * 14 = 28 containers
• Zeven clusters van vier containers
Waar staan we nu?
• PCM keuze ‘bekend’: zouthydraat
•
•
•
Kostprijs
Eigenschappen, stabiliteit
Laadtijd is kritisch
• Temperatuurniveau
•
•
120oC of lager?
Dilemma
• Onderzoek en ontwikkeling van PCM’s
• Schaalgrootte vereist voor haalbaarheid
• Rapportage aan TKI opgeleverd
Parallelle ontwikkelingen PCM’s
• TKI-CCO (TNO, (ECN,) Industrial Energy Experts,
Comsol)
•
•
•
Zouthydraten: stabiliteit
Suikeralcoholen
Organische zuur
• Locosto en Locosto Scale-up
•
•
•
Industriële batch processen
Niet mobiel
Hogere vermogens en kortere cyclustijden
• Kruisbestuiving …. Wordt vervolgd!
Onze belangrijkste problemen
kunnen niet opgelost worden
op hetzelfde denkniveau
waarmee we ze creëerden.
Albert Einstein (1879 - 1955)
3