Om meer hernieuwbare energie in het energiesysteem te integreren en het gebruik van restwarmte te vergroten, zullen conversiesystemen een belangrijke rol spelen om verschillende energiedragers en netwerken aan elkaar te koppelen. Het overschot aan energie in het ene netwerk kan zo worden overgedragen naar andere energienetwerken en op dezelfde manier kan de operationele flexibiliteit van het ene netwerk door anderen worden benut. Om dit doel te bereiken, moeten conversiesystemen worden ontworpen en gebruikt om een hoge efficiëntie en flexibiliteit te bereiken.
EnergyVille ontwikkelt generieke technologieën en methodologieën voor een duurzaam energiesysteem. Binnen de activiteit conversietechnologie ontwikkelen we technologische oplossingen die een verhoogde recuperatie van rest- en hernieuwbare thermische energie mogelijk maken via efficiënte, flexibele en kosteneffectieve conversiesystemen en die de overdracht van thermische energie binnen en tussen verschillende energienetwerkdragers vergemakkelijken. De ontwikkeling van tools voor een geautomatiseerd componentontwerp draagt bij aan het creëren van innovatieve conversiesystemen door hun volledige potentieel te benutten.
Contact
Erik De Schutter
Contact
Johan Van Bael
Optimale warmtebenutting
Voor een optimale warmteterugwinning via warmtewisselingen moeten verschillende parameters tegelijkertijd worden geoptimaliseerd. Het is belangrijk om een warmtewisselaar te hebben met een hoge efficiëntie en gereduceerde drukval, maar aan de andere kant is het ook belangrijk om het materiaalgebruik te minimaliseren en in sommige gevallen ook de afmetingen/grootte te beperken (of passen binnen bepaalde randvoorwaarden).
Binnen EnergyVille richten we ons op de ontwikkeling van softwarepakketten voor gedetailleerde simulatie en optimalisatie van stromingen en warmteoverdracht in (compacte) warmteoverdrachtsapparatuur. De software is gebaseerd op nieuwe modelleringstechnieken op macroschaal voor een snelle evaluatie van de ‘gemiddelde’ stroming en temperatuur in warmteoverdrachtsapparatuur. Om nieuwe ontwerpen van warmtewisselaars te valideren, beschikken we over een testinfrastructuur op microschaal.
Energie op lage temperatuur
Voor energieopwekking op lage temperatuur richten we ons op:
- Steady-state modellering en optimalisatie van ORC-voedingssystemen inclusief thermodynamische optimalisatie, thermo-economische optimalisatie, optimale vloeistofkeuze en hybride koelsystemen
- Dynamische modellering en besturing van ORC-voedingssystemen via Modelica (de ThermoCycle-bibliotheek) met focus op snelle variaties in randvoorwaarden en geoptimaliseerd opstarten en uitschakelen
- Evaluatie van optimale werkvloeistoffen voor ORC's met behulp van de open-source Coolprop-bibliotheek
- Ontwerp van kleinschalige prototypes van ORC's
Flexibele warmtepompen
Wat betreft het thema 'flexibele warmtepompen richten we ons op:
- Beoordelen van de invloed van de regelstrategie op warmtepompinstallaties om hun energieflexibiliteit te benutten, inclusief de impact op de prestaties van de warmtepomp, de wederzijdse invloed van de regelstrategie en ontwerpspecificaties en de interactie van verschillende energiesystemen in warmtepompinstallaties
- Ontwerpoptimalisatie en compacte warmtewisselaars voor het verminderen van de lading van warmtepompen met milieuvriendelijke koelmiddelen
- Beoordelen van innovatieve warmtepomptechnologieën (bijv. warmtepompen op hoge temperatuur voor terugwinning van afvalwarmte of absorptiekoeling met zonne-energie)
- Testen van energie-flexibele warmtepompen met warmtepomp hardware-in-the-loop-configuraties (testen van verschillende regelstrategieën en systeemconfiguraties)