Archief - Warmterecuperatie stadsproject

Hallo,

Ik ben voor school bezig aan een opdracht om een deel van een stad te hervormen en een nieuwe bestemming aan te geven. Ik heb een idee, maar weet niet of de uitvoering wel realistisch is en daarom wil ik hier eens ten rade gaan zodat mensen met meer kennis van zake hun mening kunnen geven.

Hypothese:

Ik bouw een welnesscenter met saunas/thermen/zwembaden etc... en integreer een systeem dat de vrijgekomen energie kan recupereren (eventueel omvormen en opslaan). Deze energie zou dan kunnen gebruikt worden om nabij gelegen winkels/woningen te kunnen verwarmen.

Ik ben geen specialist inzake bouwkunde/energie. Wat ik wil vragen is of bovenstaande veronderstelling realistisch is. Weten jullie misschien voorbeelden van projecten waar iets dergerlijks toegepast wordt?

Of is dit enkel mooi op papier, maar (bijna) niet te realiseren?

Alvast bedankt,

Mvg
Automatic

Dat is niet te realiseren, omdat de warmte die bij sauna's, thermen, zwembaden etc 'vrijkomt' veel te weinig energie bevat wegens te lage temperatuur. Over het algemeen kan je niets nuttigs meer doen wat verwarming betreft met water dat minder dan 100°C heeft, tenzij voor zeer lokale toepassingen (CV in je huis bvb). Als je het wil transporteren naar andere gebouwen heb je stoom nodig, want gewoon water verliest veel te snel zijn temperatuur.

Sauna's en zwembaden zijn overigens de ideale gebruikers van restwarmte, en zeker geen producenten er van. Je pakt het dus op de verkeerde manier aan .

Epyon zei:

Dat is niet te realiseren, omdat de warmte die bij sauna's, thermen, zwembaden etc 'vrijkomt' veel te weinig energie bevat wegens te lage temperatuur. Over het algemeen kan je niets nuttigs meer doen wat verwarming betreft met water dat minder dan 100°C heeft, tenzij voor zeer lokale toepassingen (CV in je huis bvb). Als je het wil transporteren naar andere gebouwen heb je stoom nodig, want gewoon water verliest veel te snel zijn temperatuur.

Sauna's en zwembaden zijn overigens de ideale gebruikers van restwarmte, en zeker geen producenten er van. Je pakt het dus op de verkeerde manier aan .

Klik om te vergroten...

zou je niets kunnen doen met de condensatie van de redelijk vochtige lucht? kbedoel ik dacht dat bij faseverandering de energie evenredig was met het de geinvesteerde warmte?

en zou je ook geen splits kunnen steken (lucht water warmtepompen) natuurlijk is dit gewoon het vermogen overdragen + investering elektrisch

Het condenseren van vochtige lucht zorgt voor een afkoeling van het warmtetransporterende medium, dus dat is niet echt wat je wil denk ik .

Moest er een manier bestaan om efficiënt laagcalorische warmte op te vangen was je meteen miljardair, maar het is gewoon fysisch niet mogelijk. Er zit niet alleen weinig energie in, het temperatuurverschil is ook te laag om een warmte-overdracht efficiënt te laten verlopen.

Bovendien, ik denk niet dat je in een sauna of thermen warmte wil capteren. Het is de bedoeling die ruimtes te verwarmen, als je daar warmte wegneemt zal je nog meer moeten verwarmen om de temperatuur te behouden en verstook je dus nog meer brandstof .

ventillatie D kan je evt. aan denken, maar daar krijg je hoogstensde cafetaria van het zwembad mee opgewarmd

Oké, thnx Jongens !

Bedankt voor het advies aan deze energie-leek. Het was het proberen waard natuurlijk

Epyon zei:

Het condenseren van vochtige lucht zorgt voor een afkoeling van het warmtetransporterende medium, dus dat is niet echt wat je wil denk ik .

Moest er een manier bestaan om efficiënt laagcalorische warmte op te vangen was je meteen miljardair, maar het is gewoon fysisch niet mogelijk. Er zit niet alleen weinig energie in, het temperatuurverschil is ook te laag om een warmte-overdracht efficiënt te laten verlopen.

Bovendien, ik denk niet dat je in een sauna of thermen warmte wil capteren. Het is de bedoeling die ruimtes te verwarmen, als je daar warmte wegneemt zal je nog meer moeten verwarmen om de temperatuur te behouden en verstook je dus nog meer brandstof .

Klik om te vergroten...

ik volg even niet.

je zit met serieus vochtige lucht in je zwembad. de energie is erin gestoken om de faseovergang van vast naar gas te laten verlopen.

na een tijdje (savonds of misschien vochtregulatie) kan je dan die waterdamp niet laten condenseren en zo de energie die vrijkomt capteren?

beetje principe condenserende ketel.

dit is ook nog een leuk projectje
People Power: Turning Body Heat Into Energy | Engineering | Discoveries and Breakthroughs Inside Science

of je kan pcm's gebruiken.. hebben we 1x toegepast in een wedstrijd. enkel wel om de warmte overdag te bufferen en ze snachts af te geven
http://en.wikipedia.org/wiki/Phase-change_material

witten zei:

ik volg even niet.

je zit met serieus vochtige lucht in je zwembad. de energie is erin gestoken om de faseovergang van vast naar gas te laten verlopen.

na een tijdje (savonds of misschien vochtregulatie) kan je dan die waterdamp niet laten condenseren en zo de energie die vrijkomt capteren?

Klik om te vergroten...

Je wil toch vooral dat je zwembad op temperatuur blijft zodat je niet iedere ochtend veel moet bijstoken? Als je de lucht afkoelt, bvb door er warmte aan te onttrekken, zal ook het badwater weer afkoelen. Het is dus veel interessanter het zwembad goed te isoleren zodat er een miniem verlies aan warmte is. Een zwembad dat warmte over heeft is geen goed zwembad.

beetje principe condenserende ketel.

Klik om te vergroten...

Het probleem is dat de delta T veel te laag is om een bruikbare warmteoverdracht mogelijk te maken. De lucht in het zwembad heeft mss 20°C, en je transportmedium 15°C. De delta T is dus 5°C. De warmteoverdracht van de lucht naar het medium zal dus zeer traag gaan, waardoor de stroomsnelheid van het medium laag moet zijn. Maar aan de andere kant is de warmte in het medium zo laagcalorisch dat het debiet zeer groot moet zijn om nuttige warmte-energie te transporteren. Daar iets praktisch mee doen is onmogelijk. Ter vergelijking, bij een condensatieketel is de delta T het verschil tussen de hete uitlaatgassen en de koude buitenlucht en bedraagt al snel meer dan 100°C.

Epyon zei:

Je wil toch vooral dat je zwembad op temperatuur blijft zodat je niet iedere ochtend veel moet bijstoken? Als je de lucht afkoelt, bvb door er warmte aan te onttrekken, zal ook het badwater weer afkoelen. Het is dus veel interessanter het zwembad goed te isoleren zodat er een miniem verlies aan warmte is. Een zwembad dat warmte over heeft is geen goed zwembad.


Het probleem is dat de delta T veel te laag is om een bruikbare warmteoverdracht mogelijk te maken. De lucht in het zwembad heeft mss 20°C, en je transportmedium 15°C. De delta T is dus 5°C. De warmteoverdracht van de lucht naar het medium zal dus zeer traag gaan, waardoor de stroomsnelheid van het medium laag moet zijn. Maar aan de andere kant is de warmte in het medium zo laagcalorisch dat het debiet zeer groot moet zijn om nuttige warmte-energie te transporteren. Daar iets praktisch mee doen is onmogelijk. Ter vergelijking, bij een condensatieketel is de delta T het verschil tussen de hete uitlaatgassen en de koude buitenlucht en bedraagt al snel meer dan 100°C.

Klik om te vergroten...

ik zat in mijn achterhoofd met zwembadlucht (snel 24°C) laten verdampen op koud oppervlakte.
die lucht gebruiken voor lucht-water warmtepompen welke dan een betere cop zouden hebben.
Het kan toch niet dat alle energie die je onnodig in de verdamping van water steekt en je toch gaat ontvochtigen (gebeurt in veel zwembaden) kan verloren laten gaan.

wat was de verdampingsenergie van water? 2260kj/kg? deze ist toch omgekeerd evenredig met de vrijgekomen energie bij condensatie?

Ik ga even omgekeerd rekenen. (en ik ga hier wss wel een kemel begaan)

stel we hebben 40000m³/h aan 0°C 80%Rv. dit geeft ons volgens onze aller vriend mollier 3g/kg vocht. we gaan de lucht opwarmen tot 24° (isotherm voor ons zwembad) en we willen een luchtvochtigheid van 50%.
Het absoluut vochtgehalte is dan 8.2g/kg bij onze uitblaaslucht.

we dienen maw 5.2g/kg bij te voegen.

luchtmassadebiet is M = debiet maal massadichtheid (aanname 1.2)
M=48000 kg/u
dus het vocht dat we moeten bijsteken om aan ons uittredepunt te komen is 48000kg/u x 5.2g/kg

schrap de kg's en je komt aan 249,6 kg/u water.

de vraag is nu kan je gewoon je kg/u * je verdampingswaarde doen (bij welke criteria is deze waarde berekend?)

anders kom ik aan 562740 kj/u
of zijnde 156.3 kW per uur.

dit is toch al een aanzienlijk vermogen.

stel dat je 40000m³/h afblaast aan dit vochtpercentage.. dan gaat er een groot deel energie verloren. Gelukkig zijn de meeste zwembaden uitgerust met warmtewisselaars die het energieverlies ietwat kunnen beperken.

Zonder het nu na te rekenen (ik moet al heel de dag rekenen ) denk ik dat je de volgende redeneerfouten maakt:
- Waar zal je aan een medium van 0°C geraken? Ik heb nog nooit van 'afvalkoude' gehoord, dus ga je ergens een medium afkoelen (en daar dus energie voor gebruiken) om energie te recupereren? Lijkt me niet echt efficiënt.
- De warmteoverdracht van lucht naar water zal te traag verlopen, tenzij je een zeer groot verdampingsoppervlak gebruikt (financiële rendabiliteit?).

Het lijkt me economisch en energetisch veel interessanter en eenvoudiger om de afvallucht door een lucht-lucht warmtewisselaar te sturen, en die opgewarmde buitenlucht binnen te trekken in een lucht-water warmtepomp die het zwembad verwarmt.

Epyon zei:

Zonder het nu na te rekenen (ik moet al heel de dag rekenen ) denk ik dat je de volgende redeneerfouten maakt:
- Waar zal je aan een medium van 0°C geraken? Ik heb nog nooit van 'afvalkoude' gehoord, dus ga je ergens een medium afkoelen (en daar dus energie voor gebruiken) om energie te recupereren? Lijkt me niet echt efficiënt.
- De warmteoverdracht van lucht naar water zal te traag verlopen, tenzij je een zeer groot verdampingsoppervlak gebruikt (financiële rendabiliteit?).

Het lijkt me economisch en energetisch veel interessanter en eenvoudiger om de afvallucht door een lucht-lucht warmtewisselaar te sturen, en die opgewarmde buitenlucht binnen te trekken in een lucht-water warmtepomp die het zwembad verwarmt.

Klik om te vergroten...

nee ik had even geredeneerd omtrent hoeveel energie je moet in lucht steken om een bepaalde relatieve vochtigheid te bekomen.

in de winter is 0°C80%RV niet echt moeilijk te behalen.

we zijn wat aan het afdwalen van de topicstarter zijn vraag ondertussen
wat je zegt van de lucht lucht warmtewisselaar is een redelijk klassieke oplossing die veel gebruikt wordt.

Menerga heeft wel meer van die luchtbehandelingskasten met ingebouwde warmtepomp. (wel redelijk prijzig.)

en zou je met phase changing materials niets kunnen doen? parrafine of iets dergelijk. dat warmte kan capteren door aan faseveranderingen te doen?

De vraag van de TS was dan ook al irrelevant, want een zwembad is een ideale verbruiker van restwarmte en geen producent ervan. Het enige nuttige dat je daar met de beperkte restwarmte van de luchtverversing kunt doen is ze recupereren via een warmtepomp.

Wij hebben ook nog projecten gedaan omtrent restwarmte, en daaruit bleek dat het voor alles dat geen 120° heeft goedkoper is het gewoon af te blazen dan investeringen te maken om het te herbruiken. Of je moet al met een verbruiker van laagcalorische warmte, bvb een zwembad, vlakbij zitten, of je brandstof goedkoop krijgen (bvb verbrandingscentrale).

PCM's hebben wel veel potentieel, maar zijn op dit moment economisch nog niet rendabel. Bovendien zullen PCM's hier niets oplossen. PCM's zijn zeer interessant om warmte op lage temperaturen op te slaan, maar dat verandert niets aan het feit dat je aan warmte op 20° geen praktisch nut hebt. Bovendien moet de afmetingen van de PCM storage groot zijn om op lage temperaturen een nuttige hoeveelheid energie op te slaan.