Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Een Delftse kijk op warmtewisselaars Harrie van den Akker Afdeling Multi-Scale.

Presentatie over: "Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Een Delftse kijk op warmtewisselaars Harrie van den Akker Afdeling Multi-Scale."— Transcript van de presentatie:

1 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Een Delftse kijk op warmtewisselaars Harrie van den Akker Afdeling Multi-Scale Physics (Kramers Laboratorium voor Fysische Technologie) Technische Universiteit Delft h.e.a.vandenakker@tudelft.nl

2 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Dr.ir. Noor van Andel 1956-1963 studie TN aan TH Delft

3 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Market Pull

4 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1

5 1 “Ik ben blij dat ik nu weer kan doen waarvoor ik opgeleid ben”. Dr.ir. Noor van Andel 1956-1963 studie TN aan TH Delft 1999 stopt als directeur Corp. Research Akzo Nobel start van Fiwihex Almelo 1999(Kramers) Laboratorium voor Fysische Technologie bestaat 50 jaar

6 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 T1T1 T0T0 Q=h 1 A 1 (T 1 -T 0 ) T2T2 Q=h 2 A 2 (T 2 -T 1 ) Conventionele woningverwarming

7 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 d v h=3.2(v/d) 0.5 Warmteoverdracht aan een dunne draad Q = h A ΔT

8 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Fine Wire Heat Exchanger

9 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 v h=10(v/d) 0.5 (v=0.5m/s, D=100  m → h = 700W/m 2 K ) Warmteoverdracht aan draadweefsel Q = h A ΔT

10 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 FIWIHEX Fine Wire Heat Exchanger

11 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 FIWIHEX Fine Wire Heat Exchanger

12 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Specificaties Fiwihex Max. warmteoverdracht 220 W/K (=1100W bij  T=5 0 C) (~n 0.8 ) Opwarmen ruimte 80m 3 van 10 0 C naar 20 0 C in 10min Electriciteitsverbruik 35W (~n 3 ) Prijs (bij kleine serie) 200 Euro Maximaal benodigd verwarmingsvermogen voor rijtjeshuis ~2500W

13 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Numerieke simulaties van de luchtstroming in een Fiwihex Afstudeerproject van ir. Gerrit Tjallema (ST, 2001)

14 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Simulatie luchtstroming door de fan

15 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Experimentele Validatie Eck B., 1973, Fans

16 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Invloed van de hoek van de schoepen -5 0 +10 0

17 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Modified Fan Designs 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 0.000.100.200.300.400.50 flow number  pressure number  angle +10 current fan angle-10 angle -20 angle -30 angle -40

18 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 0.00 1.00 2.00 3.00 0.000.050.100.150.200.250.30 flow number  pressure number  60 blades 40 blades 30 blades Modified Fan Designs

19 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 1.61.82.02.22.4 log (n) log ( )  factor 2.2 simulaties experimenten Warmteoverdracht

20 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Dunne draad weefsel Vlakke plaat verhoogde turbulentie door draadweefsel

21 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Experimentele bepaling van warmteoverdracht en frictie in een Fiwihex Afstudeerproject van ir. Marian Vlot (TN, 2003)

22 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Warmteoverdracht platen en draadweefsels 0 1 2 3 4 5 6 1.622.42.83.2 Q (W/K) v (m/s) 2 – 2.5 x draadweefsel vlakke plaat

23 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 0 0.01 0.02 0.03 0.04 1200140016001800200022002400 f Re 0.3-0.6 x Wrijvingsweerstand platen en draadweefsels vlakke plaat (theorie) draadweefsel

24 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Verhouding warmteoverdracht en frictie in de Fiwihex 1000 1500 200025003000 Re 0 0.5 1 1.5 2 StPr 2/3 f 3-4x theoretical maximum

25 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Solar boiler, Fiwihex & storage Fiwihex Solar panel SUMMER WINTER

26 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Energieverbruik tuinbouwkas Jaargemiddelde ingevangen zonnestralingsenergie is 3x zo groot als de energiebehoefte voor verwarming In principe heeft een kas dus een energieoverschot

27 Uitreiking Speurwerkprijs Noor van Andel 25 juni 2007 Harrie van den Akker 1 Idee ontwikkeld door Noor van Andel “Ei van Columbus” prijs 2003 voor duurzaamheid en innovatie Gesloten kas Fiwihex warmtewisselaars Warmteopslag in de freatische laag van de bodem (10+25 0 C) Besparing op fossiele energie 93% Energieoverschot in de vorm van water van 30 0 C Kas als energiebron