Bij de projecten rond blauwe warmte gebruikt CORE innovatieve technieken om warmte te onttrekken uit water. Dit gaat van riothermie tot warmtecaptatie uit oppervlaktewater.

Onderzoek binnen blauwe warmte

Modellering en impactstudie onttrekken van warmte uit oppervlaktewater

Sebastian Baes & Jan Denayer

De thesis omvat het onderzoek naar het potentieel van aanwezige warmte in de Dijle in en rondom Leuven. Daarnaast onderzoekt men ook de temperatuurdaling en diens invloed na het onttrekken van deze warmte uit de waterloop.

In een eerste fase wordt een model opgesteld waarin verschillende parameters (zonlicht, stroming, restwarmte van bedrijven, etc…) worden verwerkt vertrekkende van een bepaald ingangsdebiet en temperatuur. Hieruit kan men uiteindelijk analyseren hoeveel energie aan warmte in de uitstroom nuttig gebruikt kan worden. Wanneer dit model opgesteld is, kan men vervolgens het effect van nieuwe of variërende warmtestromen/bronnen met elkaar vergelijken. Het model wordt opgesteld aan de hand van de Dijle die door Leuven stroomt. Het model moet zodanig ontworpen zijn dat het makkelijk aanpasbaar is voor andere regio’s.

De bekomen waarden kunnen vervolgens besproken worden met de VMM en getoetst worden aan een meetcampagne. Na de analyse van het warmtepotentieel kan men gaan kijken naar de invloed van het effectief onttrekken van de warmte in een impactstudie. Indien door middel van warmtewisselaars de temperatuur daalt in de rivier, dienen de gevolgen hiervan zeker onderzocht te worden. Verder kan men ook in praktijk metingen uitvoeren om de gemiddelde temperatuur op weekbasis te onderzoeken en vervolgens deze temperatuur te vergelijken met de inputwaarden die gebruikt werden.

Af te leveren resultaat van de studiestage/ het onderzoek:

  • Wat is het potentieel aan warmte in de rivieren gelegen in een afgebakende regio?
  • Wat is de invloed van het variëren van de huidige factoren op het warmtepotentieel?
  • Wat is het gevolg van het effectief onttrekken van de warmte op de rivieren?

Interne bevriezing van een warmtewisselaar in een open-loop systeem bij warmtecaptatie uit rivierwater

Alec Verheyden & Siemen Reynders

Warmtewinning uit oppervlaktewater is een weinig benutte techniek, desondanks dat oppervlaktewater een bron is van 100% hernieuwbare energie.

De warmte kan gecapteerd worden met een water-source warmtepomp, die (door de hogere temperatuur van de warmtebron) doorgaans een hogere COP bereikt dan een warmtepomp die warmte onttrekt aan de lucht. Het gebruik van rivierwater biedt in stedelijke omgeving een belangrijk voordeel ten opzichte van geothermie: er moeten namelijk geen diepe putten geboord worden. Die boringen zijn duur en voor rijhuizen is ruimte en bereikbaarheid van de tuin voor machines een probleem. Bovendien zijn ook niet alle grondlagen geschikt voor geothermie.

Er zijn twee verschillende opties om warmte uit te wisselen met de rivier. Dit kan gebeuren door een warmtewisselaar rechtstreeks in de rivier te leggen (closed loop) of er kan water opgepompt worden wat dan intern over een warmtewisselaar vloeit. Dit laatste systeem is een open-loop systeem. Het bevriezen van het intern circuit is iets wat ten allen tijde vermeden moet worden om schade te voorkomen. De kritische waarden van de omgeving wanneer er bevriezing zal optreden zijn tot nu nog onzeker. Deze thesis onderzoekt de stroming in de interne warmtewisselaar, waarna men deze kritische waardes kan bepalen door een parameterstudie. De simulaties gebeuren via CFD software.

Evaluatie van ontwerpstrategieën voor warmteontrekking in oppervlaktewater

Cedric Janssens & Wouter Coomans

  • Onderzoek naar warmtewinning uit rivieren met warmtewisselaars en warmtepompen
  • Testen uitvoeren in de Dijle en in het labo
  • Theoretische ontwerpen maken

Af te leveren resultaat van de studiestage/ het onderzoek:

Aangepast theoretisch ontwerp van de warmtewisselaar om vuil te weren en onderzoek naar invloed van vervuiling op warmteontrekking

Projecten binnen blauwe warmte