EOS-LT project Renewable Cooling Doorkijk: Naar duurzame toekomst? AFSG Wageningen UR (Jan Broeze, Leo Lukasse) TNO Bouw en Ondergrond (Sietze van der Sluis) NVKL R&R Systems

Ambitie Economisch haalbaar maken van klimaatneutrale koudetechnieken door: import van kennis van Renewable Cooling principes uitwerken mogelijkheden voor NL condities + toepassingen “ontwerpen”: optimale inzet van Renewable Cooling systemen

Renewable Cooling principes koelen onder omgevingstemperatuur, gebruik makende van natuurlijke koudebronnen, stand-alone of in combinatie met mechanische koeling. Optimaliseer haalbaarheid door gebruik van buffers intelligent sturen + anticiperen

Potentie Renewable Cooling voor toepassingsgebieden Utiliteit ++ beperkte behoefte koelzekerheid RC rendabel voor duurzame warmte en koude Woningbouw + kleinschalig beperkte schaalvoordelen investeringen Industriële koeling +/– noodzaak koelzekerheid beperkt koelvermogen uit natuurlijke bronnen Koeling detailhandel koelen + vriezen; noodzaak koelzekerheid hoge koellast

Intro Renewable Cooling technieken Voorbeelden maken gebruik van: verdampingskoeling (direct, indirect) absorptiekoeling, aangedreven door restwarmte + warmte van zonlicht compressor, aangedreven door wind night radiation restkoude en natuurlijke koude (uit bodem, zee, nacht, …) koude buffering (o.a. aquifers, phase change materials) … Algemene eigenschappen Renewable Cooling technieken vergen hoge investeringen variabele kosten (energie) relatief laag veelal ‘laagwaardige koude’

Biedt Renewable Cooling perspectief? Gematigd klimaat NL: veel ruimte voor duurzame klimatisering (div. opties) koeltechniek vereist aanvullende maatregelen

RC koeling: verdampingskoeling Rendabel voor klimatisering (knelpunt koelzekerheid) Voor koeltechnische toepassingen: haalbaarheid lage temperaturen koelzekerheid

RC koeling: absorptie/adsorptiekoeling Benutting warme bron: restwarmte: (vissers)schepen auto-airco industrieel etc. veelal rendabel en duurzaam bij “gratis” / CO2-vrije restwarmte zon toenemende populariteit in ZO-Azië, USA, … daar rendabel voor klimatisering

RC koeling: vrije koelingstechnieken Heat pipes: theoretisch geschikt voor kleinschalige systemen (koelkast) nog niet marktrijp Night radiation (omgekeerde zonnecollectoren) onderkoeling t.o.v. omgevingstemperatuur sterk afhankelijk van weer

RC koeling: natuurlijke en rest-koude Warmtewiel Toegepast in datahotels (klimatisering met relatief hoge temp.) Sea Water AirConditioning diep zeewater: ± 2°C (voor kust Curaçao, Hawaï) niet beschikbaar in Noordzee Nabij Amsterdam wordt koude uit meren gebruikt voor klimatisering LNG terminal + gasexpansie => koudedistributie-net op Maasvlakte?

Beperkingen RC koeltechnieken =>Hybride oplossingen? Integreren RC met mechanische koeling: liquid subcooling: nakoelen gecondenseerd koudemiddel (tot 10% rendementswinst) duurzaam koelen condensor warmteterugwinning van warmte condensor Gangbare koeltechniek voor pieken/koelzekerheid

RC koeling: warmte/koude buffering Seizoensbuffering (aquifers) Gevestigde techniek Rendabel bij verwarming + koeling (klimatisering) Ontwikkelingslijnen: rendement warmtepomp warmtewisselaars Korte-termijn opslag (warmte, koude, phase change mat.): kosten gaan omlaag, instelbare overgangstemp. driver: ontwikkelingen in ZO-Azië Thermo-chemische opslag (geen warmteverlies bij opslag): onderzoeksfase (bufferend vermogen, temp.niveaus)

Optimale inzet Renewable Cooling NL Ga uit van dynamiek (weer, warmtelast, product, …) Keuzes/optimaliseren: benuttingspatroon uit koudebuffer management koudebuffer: veel laagwaardige of hoogwaardigere maar minder wanneer moet het gangbare koelsysteem bijspringen? minimaliseren energiekosten, met onzekerheid acceptabele condities vanuit optiek ‘productkwaliteit’ Nieuwe sturingssoftware “Weer-In-Control” aardappelbewaring: natuurlijke ventilatie vergelijkbaar resultaat met mechanische koeling toepassing in glastuinbouw: 10% energiebesparing

Potentie van optimaal sturen dynamische koudevraag Quest: innovatieve software voor koelcontainers sturing koelunit op basis van productbehoefte energiebesparing 50% NL-vinding; wereldwijde uitrol (Maersk, Carrier Transicold, …) eind 2008: 200.000 containers (emissiebesp. 350.000 ton CO2) (op basis van onderzoek in EET project, gesteund door minlnv)

Toekomst van de koeltechniek Natuurlijke koudemiddelen Minimale inhoud/micro channels (Miniref) Door-ontwikkeling nieuwe koeltechnieken Huidige technieken: haalbaar voor klimatisering Renewable Cooling voor utiliteiten verdampingskoeling, absorptiekoeling, e.a. buffering: warmte- en koudeopslag, phase change materials situatie-specifieke systeemoplossingen: feitelijke koelbehoefte beschikbare duurzame bronnen (koude, warmte, etc.) hybride oplossingen optimaal sturen & bufferen

jan.broeze@wur.nl © Wageningen UR Renewable Cooling perspectieven 2020: Klimatisering utiliteitsbouw: volop gebruik van RC Vriezen en commerciële koeling: specifieke systeemoplossingen nodig jan.broeze@wur.nl © Wageningen UR