Windturbines 𝜆 = 𝑣𝑜𝑚𝑡𝑟𝑒𝑘𝑠𝑛𝑒𝑙ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑡𝑖𝑝 2wiek: goedkoper, hoger toerental. Levensduur technisch 20 jaar, economisch 15 jaar
𝑣𝑤𝑖𝑛𝑑
1 𝜋 Mastterugslag
3 Horizontale as = schaduw, geluidsoverlast,
𝑃𝑡𝑢𝑟𝑏 = 𝐶𝑝 ∗ 𝜌 ∗ 𝑣𝑎𝑠ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒 ∗ ∗ 𝐷2 3wiek: rustiger, stabieler, minder geluid,
2 4 landschappelijk, ijsvorming en bladbreuk
16 minder complex
𝐵𝑒𝑡𝑧𝑐𝑜𝑒𝑓𝑓 = Uwt: nadelig want lage cp en hoge Vat = stiller, altijd gericht op wind en in theorie 59%
27
𝐽𝑎𝑎𝑟𝑝𝑟𝑜𝑑(𝑘𝑊ℎ) winsnelheid nodig eff mogelijk (Betz optimum)
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑖𝑡𝑠𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 =
𝑃𝑛𝑜𝑚 𝑘𝑊 ∗8760 Vermogen begrenzen:
𝑧ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒 𝑎(𝑇𝑒𝑟𝑒𝑖𝑛𝑔𝑒𝑠𝑡𝑒𝑙𝑑ℎ𝑒𝑖𝑑) Stall: vaste bladen; lucht boven vleugel
Pitch towards stall en Pitch towards feather =
𝑣ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒 = 𝑣1 ∗ mogelijkheden om i.c.m. variabele n, lift en dus
𝑧1
wordt turbulent, lift neemt af. vermogen te regelen
∑𝑜𝑝𝑏𝑟𝑒𝑛𝑔𝑠𝑡 𝑝𝑎𝑟𝑘 Pitch: vleugels meedraaien met Windhoek
𝜂𝑝𝑎𝑟𝑘 = Direct drive = geen tandwielkast
∑𝑜𝑝𝑏𝑟𝑒𝑛𝑔𝑠𝑡 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑡𝑎𝑖𝑟 om lift te verminderen.
Wel grote ringgenerator
𝜂𝑝𝑎𝑟𝑘 = 80% 𝑣𝑜𝑜𝑟 𝑔𝑟𝑜𝑜𝑡 𝑝𝑎𝑟𝑘 Toerental meebewegen met wind voor
𝑃𝑡 𝑣𝑢𝑖𝑠𝑡𝑟𝑒𝑔𝑒𝑙 = 𝐶 ∗ 𝑣 3 ∗ 𝐴 gunstige aanstroming Energetische terugverdientijd turbine = 4.5 maand
Zon PV Polykristalijn: rendement 12-18% Piekvermogen (Wp):
Monokristalijn: rendement 14-22% celtemp = 25°C
Amorf: rendement 10 – 12% 1000W/m^2, airmass
factor 1.5
Waarom is eta niet hoger?
- Fotonen hebben te weinig energie: geen
overgang van p-n
- Fotonen teveel enerige: warmteontwikkeling
- recombinatie Netaansluiting:
- DC-koppelkast(groot, goedkoop, makkelijk in
𝐹𝐹 ∗ 𝑉𝑜𝑐 ∗ 𝐼𝑠𝑐 onderhoud)
𝜂=
𝐼0 - String inverter (klein,eenvoudig geen DC-
koppelkast nodig)
- AC-panelen(modulair en efficiënt)
Hoge temp = meer augerrecombinatie =
lager rendement
Zonthermisch
Eta = collector efficiency
Eta_0 = optical efficiency = tau*alpha =
transmissiecoeff * absorptiecoeff
a1 = thermal loss coefficient, convection (W/m2K)
a2 = thermal loss coefficient, radiation (W/m2K2)
tm = average collector temperature = t_in + 10 𝑇𝑚 = 𝑇𝑠𝑡𝑎𝑔𝑛𝑎𝑡𝑖𝑒
CSP = zonnetoren, spiegels, verwarming
ta = average ambient temperature Thermosiphon = hellingshoek > 10 graden, niet in NL want te weinig directe zon
G = global radiation geen pomp,
𝑄𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑒𝑠
vat hoger dan collector 𝐴𝑐𝑜𝑙𝑙𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 = Closed loop = vorstbeveiliging
𝜂∗𝐺
Huidig: Aanvoer: 75-80 C
Retour: 50-55 C
Warmwater en tapwater
Spectraal selectief t.o.v. zwart:
4 gen: opslag, smart systems,
- Hogere absorptie zonlicht (alfa-z)
lage temp (70 aan, 55 terug)
- Minder emissie ir (epsiolon-i)
Cascadering: 4e gen. aangesloten
•Zonneboiler op retourstroom 2/3e gen
•Vuistregel: Ac=25 * Vvraag 3 richtingen voor woningen:
•met Vvraag=warmwaterbehoefte in m3 per dag All electric, biogas/waterstof,
•Ac in m2 (oppervlak van de collector) warmtenet
•Vuistregel: Vopslag=Vvraag [m3] per dag
Warm en tap apart:
Warmtenetten +koeling in zomer
Verliezen: Bepalend voor warmteverliezen: – meer leidingen
•Hoge temperatuur (≥ 400 oC)
Pompverliezen • (Lineaire) Warmtedichtheid:
Metaal, keramiek glas industrie 𝑄𝑔𝑒𝑙𝑒𝑣𝑒𝑟𝑑 Optimaal: PER zo hoog
•Midden temperatuur (100-400 oC) Warmteverliezen (overheersen) • 𝐿𝑊𝐷 =
𝐿𝑛𝑒𝑡 mogelijk, CO2 index zo laag
chemische industrie, papier- en karton- en voedselindustrie mogelijk
•Lage temperatuur (≤ 100 oC).
ruimteverwarming, was- enspoelprocessen en voor voedselbereiding
𝑣𝑤𝑖𝑛𝑑
1 𝜋 Mastterugslag
3 Horizontale as = schaduw, geluidsoverlast,
𝑃𝑡𝑢𝑟𝑏 = 𝐶𝑝 ∗ 𝜌 ∗ 𝑣𝑎𝑠ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒 ∗ ∗ 𝐷2 3wiek: rustiger, stabieler, minder geluid,
2 4 landschappelijk, ijsvorming en bladbreuk
16 minder complex
𝐵𝑒𝑡𝑧𝑐𝑜𝑒𝑓𝑓 = Uwt: nadelig want lage cp en hoge Vat = stiller, altijd gericht op wind en in theorie 59%
27
𝐽𝑎𝑎𝑟𝑝𝑟𝑜𝑑(𝑘𝑊ℎ) winsnelheid nodig eff mogelijk (Betz optimum)
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑖𝑡𝑠𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 =
𝑃𝑛𝑜𝑚 𝑘𝑊 ∗8760 Vermogen begrenzen:
𝑧ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒 𝑎(𝑇𝑒𝑟𝑒𝑖𝑛𝑔𝑒𝑠𝑡𝑒𝑙𝑑ℎ𝑒𝑖𝑑) Stall: vaste bladen; lucht boven vleugel
Pitch towards stall en Pitch towards feather =
𝑣ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒 = 𝑣1 ∗ mogelijkheden om i.c.m. variabele n, lift en dus
𝑧1
wordt turbulent, lift neemt af. vermogen te regelen
∑𝑜𝑝𝑏𝑟𝑒𝑛𝑔𝑠𝑡 𝑝𝑎𝑟𝑘 Pitch: vleugels meedraaien met Windhoek
𝜂𝑝𝑎𝑟𝑘 = Direct drive = geen tandwielkast
∑𝑜𝑝𝑏𝑟𝑒𝑛𝑔𝑠𝑡 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑡𝑎𝑖𝑟 om lift te verminderen.
Wel grote ringgenerator
𝜂𝑝𝑎𝑟𝑘 = 80% 𝑣𝑜𝑜𝑟 𝑔𝑟𝑜𝑜𝑡 𝑝𝑎𝑟𝑘 Toerental meebewegen met wind voor
𝑃𝑡 𝑣𝑢𝑖𝑠𝑡𝑟𝑒𝑔𝑒𝑙 = 𝐶 ∗ 𝑣 3 ∗ 𝐴 gunstige aanstroming Energetische terugverdientijd turbine = 4.5 maand
Zon PV Polykristalijn: rendement 12-18% Piekvermogen (Wp):
Monokristalijn: rendement 14-22% celtemp = 25°C
Amorf: rendement 10 – 12% 1000W/m^2, airmass
factor 1.5
Waarom is eta niet hoger?
- Fotonen hebben te weinig energie: geen
overgang van p-n
- Fotonen teveel enerige: warmteontwikkeling
- recombinatie Netaansluiting:
- DC-koppelkast(groot, goedkoop, makkelijk in
𝐹𝐹 ∗ 𝑉𝑜𝑐 ∗ 𝐼𝑠𝑐 onderhoud)
𝜂=
𝐼0 - String inverter (klein,eenvoudig geen DC-
koppelkast nodig)
- AC-panelen(modulair en efficiënt)
Hoge temp = meer augerrecombinatie =
lager rendement
Zonthermisch
Eta = collector efficiency
Eta_0 = optical efficiency = tau*alpha =
transmissiecoeff * absorptiecoeff
a1 = thermal loss coefficient, convection (W/m2K)
a2 = thermal loss coefficient, radiation (W/m2K2)
tm = average collector temperature = t_in + 10 𝑇𝑚 = 𝑇𝑠𝑡𝑎𝑔𝑛𝑎𝑡𝑖𝑒
CSP = zonnetoren, spiegels, verwarming
ta = average ambient temperature Thermosiphon = hellingshoek > 10 graden, niet in NL want te weinig directe zon
G = global radiation geen pomp,
𝑄𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑒𝑠
vat hoger dan collector 𝐴𝑐𝑜𝑙𝑙𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 = Closed loop = vorstbeveiliging
𝜂∗𝐺
Huidig: Aanvoer: 75-80 C
Retour: 50-55 C
Warmwater en tapwater
Spectraal selectief t.o.v. zwart:
4 gen: opslag, smart systems,
- Hogere absorptie zonlicht (alfa-z)
lage temp (70 aan, 55 terug)
- Minder emissie ir (epsiolon-i)
Cascadering: 4e gen. aangesloten
•Zonneboiler op retourstroom 2/3e gen
•Vuistregel: Ac=25 * Vvraag 3 richtingen voor woningen:
•met Vvraag=warmwaterbehoefte in m3 per dag All electric, biogas/waterstof,
•Ac in m2 (oppervlak van de collector) warmtenet
•Vuistregel: Vopslag=Vvraag [m3] per dag
Warm en tap apart:
Warmtenetten +koeling in zomer
Verliezen: Bepalend voor warmteverliezen: – meer leidingen
•Hoge temperatuur (≥ 400 oC)
Pompverliezen • (Lineaire) Warmtedichtheid:
Metaal, keramiek glas industrie 𝑄𝑔𝑒𝑙𝑒𝑣𝑒𝑟𝑑 Optimaal: PER zo hoog
•Midden temperatuur (100-400 oC) Warmteverliezen (overheersen) • 𝐿𝑊𝐷 =
𝐿𝑛𝑒𝑡 mogelijk, CO2 index zo laag
chemische industrie, papier- en karton- en voedselindustrie mogelijk
•Lage temperatuur (≤ 100 oC).
ruimteverwarming, was- enspoelprocessen en voor voedselbereiding
