ECN, 14 november 2005
Het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) in Petten heeft vooruitgang geboekt in het onderzoek naar de Thermo-Akoestische Warmtepomp (TAWP). Dit systeem gebruikt geluidsgolven om warmte op te pompen van een laag naar een hoger temperatuurniveau. De geluidsgolven worden opgewekt door restwarmte.
Het onderzoek richt zich op de ontwikkeling van een systeem dat industriële restwarmte voor een deel nuttig in kan zetten binnen de industrie. De restwarmte boven de 50 graden Celsius die in Nederland wordt geloosd bedraagt per jaar minimaal 100 PJ. Dat is te vergelijken met het jaarlijks energiegebruik van meer dan 1 miljoen huishoudens. Om een nuttige toepassing van deze restwarmte mogelijk te maken is een warmtepomp nodig die in het betreffende temperatuurgebied kan opereren en een temperatuurlift kan geven van 50 naar 100 graden Celcius. Dergelijke warmtepompen zijn momenteel niet beschikbaar. Het onderzoek is uitgevoerd met subsidie van het programma EET van de Ministeries van Economische Zaken, Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen en Volksgezondheid, Ruimtelijke Ordening en Volkshuisvesting. Het EET-project is gestart in januari 2001 met vijf partners; ECN, Aster Thermoakoestische Systemen, Huisman Elektrotechniek, Stork Screens en de Universiteit Twente.
Dit project moest onder meer aantonen dat het mogelijk was om dit systeem met restwarmte aan te drijven. Op basis van een speciaal ontwikkelde akoestische configuratie is het gelukt om het systeem reeds te bedrijven bij 110 graden Celsius. Dit was voor dit project nog niet aangetoond. Inmiddels zijn ook al lagere aandrijftemperaturen gehaald en is er perspectief op verder verbetering. De onderzoekers hebben verder aangetoond dat er in de warmtepomp een temperatuurverschil mogelijk is van 100 graden Celsius, dat een groot toepassingsgebied mogelijk maakt. Grote voortgang is geboekt met het rendement en vermogen van het systeem. Binnen dit project is het rendement 10 maal en het vermogen 100 maal groter geworden. Het bereikte rendement is echter nog niet voldoende, dus er wordt volop gewerkt aan een hoger thermisch rendement.
Het onderzoek van de ECN-unit Energie Efficiency in de Industrie (EEI) heeft aangetoond dat de verwachte externe geluidsproductie beneden de toelaatbare waarden voor een industriële omgeving ligt ondanks het feit dat het geluid binnenin de TAWP ongeveer even krachtig is als het geluid dat vrijkomt bij de lancering van de Space Shuttle. De Thermo-Akoestische Warmtepomp heeft een eenvoudige en degelijke constructie zonder bewegende delen, zodat investerings- en onderhoudskosten van het apparaat lager kunnen liggen dan voor conventionele warmtepompen. De levensduur van Thermo-Akoestische systemen is minimaal 10 jaar en de systemen kunnen in principe in iedere schaalgrootte worden ontworpen.
Bron: www.zibb.nl