270 likes | 390 Views
Een Delftse kijk op warmtewisselaars Harrie van den Akker Afdeling Multi-Scale Physics (Kramers Laboratorium voor Fysische Technologie) Technische Universiteit Delft h.e.a.vandenakker@tudelft.nl. Dr.ir. Noor van Andel. 1956-1963 studie TN aan TH Delft. Market Pull. Dr.ir. Noor van Andel.
E N D
Een Delftse kijk op warmtewisselaars Harrie van den Akker Afdeling Multi-Scale Physics (Kramers Laboratorium voor Fysische Technologie) Technische Universiteit Delft h.e.a.vandenakker@tudelft.nl
Dr.ir. Noor van Andel 1956-1963 studie TN aan TH Delft
Dr.ir. Noor van Andel 1956-1963 studie TN aan TH Delft1999 stopt als directeur Corp. Research Akzo Nobel start van Fiwihex Almelo • (Kramers) Laboratorium • voor Fysische Technologie • bestaat 50 jaar “Ik ben blij dat ik nu weer kan doen waarvoor ik opgeleid ben”.
Q=h1A1(T1-T0) T2 Q=h2A2(T2-T1) Conventionele woningverwarming T1 T0
Warmteoverdracht aan een dunne draad v h=3.2(v/d)0.5 d Q = h A ΔT
Warmteoverdracht aan draadweefsel Q = h A ΔT v h=10(v/d)0.5 (v=0.5m/s, D=100mm→h=700W/m2K)
Specificaties Fiwihex Max. warmteoverdracht 220 W/K (=1100W bij DT=50C) (~n0.8) Opwarmen ruimte 80m3 van 100C naar 200C in 10min Electriciteitsverbruik 35W (~n3) Prijs (bij kleine serie) 200 Euro Maximaal benodigd verwarmingsvermogen voor rijtjeshuis ~2500W
Numerieke simulaties van de luchtstroming in een Fiwihex Afstudeerproject van ir. Gerrit Tjallema (ST, 2001)
Experimentele Validatie Eck B., 1973, Fans
Invloed van de hoek van de schoepen -50 +100
Modified Fan Designs 4.00 angle +10 y current fan 3.00 angle-10 angle -20 angle -30 pressure number 2.00 angle -40 1.00 0.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 f flow number
Modified Fan Designs 60 blades y 3.00 40 blades 30 blades 2.00 pressure number 1.00 0.00 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 f flow number
Warmteoverdracht 2.5 factor 2.2 2.3 experimenten F ) 2.1 log ( 1.9 simulaties 1.7 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 log (n)
verhoogde turbulentie door draadweefsel Dunne draad weefsel Vlakke plaat
Experimentele bepaling van warmteoverdracht en frictie in een Fiwihex Afstudeerproject van ir. Marian Vlot (TN, 2003)
Warmteoverdracht platen en draadweefsels 6 Q (W/K) 5 4 draadweefsel 3 2 – 2.5 x 2 1 vlakke plaat 0 1.6 2 2.4 2.8 3.2 v (m/s)
Wrijvingsweerstand platen en draadweefsels 0.04 f vlakke plaat (theorie) 0.03 0.3-0.6 x 0.02 0.01 draadweefsel 0 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Re
Verhouding warmteoverdracht en frictie in de Fiwihex 2 2/3 StPr f 1.5 3-4x 1 0.5 theoretical maximum 0 2000 2500 3000 1500 1000 Re
Solar boiler, Fiwihex & storage Solar panel Solar panel Fiwihex Fiwihex WINTER SUMMER
Energieverbruik tuinbouwkas Jaargemiddelde ingevangen zonnestralingsenergie is 3x zo groot als de energiebehoefte voor verwarming In principe heeft een kas dus een energieoverschot
Kas als energiebron • Idee ontwikkeld door Noor van Andel • “Ei van Columbus” prijs 2003 voor duurzaamheid en innovatie • Gesloten kas • Fiwihex warmtewisselaars • Warmteopslag in de freatische laag van de bodem (10+250C) • Besparing op fossiele energie 93% • Energieoverschot in de vorm van water van 300C