Energie Totaal Projecten
Hoog Temperatuur Opslag in de praktijk Koos Agtereek
Energie Totaal Projecten ETP is systeemleverancier voor duurzame energie: • • • •
WKO en warmtepompen warmteopslag in de bodem ondiepe aardwarmte speciale restwarmtepompen
Complete systemen en diensten: • van concepten tot en met exploitatiefase • realisatie, onderhoud, beheer en garanties • vergunningen
Hoog Temperatuur Opslag? Wat is Hoog Temperatuur Opslag: • opslag in de bodem bij significant hogere temperatuur (40-900C) dan de natuurlijke grondwatertemperatuur
Problemen: • • • •
bronverstopping door chemische reacties groot energieverlies door temperatuurverschil beperkt temperatuurrendement toenemende thermische invloed
Eerst ervaring opdoen relatief lage temperaturen!
1
Praktijk ervaring NIOO: Project Cradle to cradle: • zonnecollectoren • warmteopslag (26-45)
Praktijk ervaringen NIOO: Ontwerp Uitgangspunten en randvoorwaarden: • • • • • •
Bronnen in hydrologische basis vanwege invloeden Temperatuur 25-460C om verliezen te beperken Brondebiet ontwerp 45 m3/h Filterstelling 220-290 m RVS wikkeldraadfilter i.v.m. fijn zand (110-150μ) Boren met bentoniet/antisol i.v.m. gevaar instorting
Risico: • Alleen theorie: geen ervaring in praktijk
Praktijk ervaringen NIOO: Realisatie Boren verliep naar behoren: • Bronnen in hydrologische basis vanwege invloeden
Capaciteit 25 m3/h i.p.v. 45 m3/h: • Alleen bovenste 1/3 filter productief • Geen effect extra mechanische- en chemische acties • Flowmeting, zeefkrommes, doorlatenheidstest, numeriek
Oplossingen: • Accepteer het lagere debiet (plaatsen buffer) • Sectiegewijze ontwikkelmethode met N2-injectie
2
Praktijk ervaringen NIOO: Exploitatie Lagere warmtelevering: • Warmteopslag werkt naar behoren • Zonnecollectoren leveren veel minder warmte
Oorzaken: • Opgaven leverancier collectoren te optimistisch bij hogere watertemperatuur? • Retourtemperatuur uit gebouw te hoog? • Verliezen bodem
Mogelijke oplossing: • Lagere opslagtemp HTO door restwarmtepomp (COP±8)
Praktijk ervaringen NIOO: Lessen Bronnen HTO hebben beperkingen: • • • •
Lager debiet door ongunstige lagen Speciale ontwikkelmethoden nodig Minder warmteopslag door lagere temp. restwarmte Energieverliezen bij hogere temperatuur
Combineer nieuwe systemen met restwarmtepomp: • Minder hoge investeringen bronnen • Robuust door aanpassen van bedrijfsvoering. • Bespaart op gebruik back-up voorziening
Voorbeelden van speciale restwarmtepompen Geschikt voor hoge temperaturen verdamper en condensor Zeer hoog rendement
3
Voorbeeld MTO met restwarmtepomp WKK met rookgas subcooler, HTO en restwarmtepomp 250 Exhaust
210
subcooler
350
Heat pump COP > 6
650
≥ 500 kW
EE
400
EE
500 CHP engine with exhaustand oil cooling
MT heat storage
Aquifer (50-200m)
200
350
Voorbeeld MTO met restwarmtepomp Laag temp. industriële restwarmte met lage transportkosten Waste heat
15-250
transport
35-450
Heat pump COP ≈ 6-7
650
E
(non-insulated )
400
≥ 500 kW
E
MT heat storage (optional)
Aquifer (50-200m)
100
350
Voorbeeld MTO met restwarmtepomp Ondiepe aardwarmte met warmte-opslag Heat pump COP ≈ 5,5 Waste heat Heat harvest Cooling
650
≥ 500 kW
E
400
E
240
120
60 year shallow geothermal well
Aquifer (50-200 m) Hydraulic base 15-250
Deep layers (200-500 m)
4
Voorbeeld warmtepomp i.p.v. HTO Verhoog capaciteit geothermie met warmtepomp 4-6 MW Heat pump COP ≈ 6,5 E
>30 year deep geothermal well
4-6 MW
650 400 650 400
E
680
420
0 Aquifers22 (50-200 m)
700 Deep layers (≈2000 m)
Conclusies De techniek van HTO staat nog in kinderschoenen: • Energieverliezen en effecten op de omgeving groot • Techniek bronsysteem is beschikbaar • Uitdaging is inpassing op bron en afgifte
Net als bij WKO zal de warmtepomp essentieel zijn: • • • •
Lagere investeringen bronnen Robuust bij afwijken temperaturen en debieten Eenvoudiger winnen en transporteren restwarmte Herstel natuurlijke situatie bodem evt. mogelijk
Onze kennis staat tot uw beschikking Energie Totaal Projecten Einsteinstraat 67, 3316 GG Dordrecht Nipkowweg 6a, 8501 XH Joure internet: www.etp.tv
Koos Agtereek tel: 0513-43 39 98 mobiel: 06-10 36 48 89 e-mail:
[email protected]
5
