Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Het doel van deze thesis is de invloed van vervuiling in oppervlaktewater op de werking van een warmtewisselaar in een closed-loop warmtecaptatie-systeem minimaliseren. Verschillende concepten worden ontworpen en geëvalueerd ter bescherming van de warmtewisselaar. Het overmatig gebruik van fossiele brandstoffen in de laatste halve eeuw, heeft geleid tot onrustwekkende klimaatveranderingen. De negatieve gevolgen van fossiele brandstoffen vallen niet meer te ontkennen en hebben de aandacht voor het klimaat mondiaal doen stijgen. Een energietransitie van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energiebronnen is noodzakelijk om een klimaat neutrale toekomst te kunnen garanderen. Een aspect van die energietransitie is de warmtetransitie, meer bepaald warmtevoorziening op een ecologisch verantwoorde en duurzame manier. Een warmtepompinstallatie, een voorbeeld van duurzame verwarming, kan het gebruik van fossiele brandstoffen verminderen en zelfs uitsluiten. Deze thesis behandelt de specifieke implementatie van water-water warmtepompen met oppervlaktewater als duurzame warmtebron. De focus ligt op meren, rivieren en kanalen als mogelijke types van oppervlaktewater. De warmteonttrekking uit het oppervlaktewater gebeurt met een closed-loop systeem: een warmtewisselaar staat in het water en geeft de onttrokken warmte af aan de warmtepomp. Om een optimale werking van de warmtepomp te verzekeren, moet de warmtewisselaar op elk ogenblik warmte kunnen onttrekken. Aangezien de warmtewisselaar in het water staat, kunnen factoren in de wateromgeving zoals ronddrijvend afval, takken en bladeren de werking verstoren. Het is belangrijk om schade aan en blokkade van de warmtewisselaar te voorkomen. Daarom is er nood aan een beschermingsmechanisme dat de invloed van de wateromgeving reduceert, zodat de warmtewisselaar optimaal functioneert. Bovendien vindt er biofouling plaats op de warmtewisselaar. Biofouling is de aanhechting van micro-organismen zoals algen en bacteriën op een nat oppervlak. Een biofilmdikte van 400 µm resulteert in een efficiëntieverlies van 25 % in warmteoverdracht. Met deze verliezen moet er rekening worden gehouden bij de dimensionering van de warmtewisselaar. Meerdere concepten en strategieën worden ontworpen en beschreven om een warmtewisselaar te beschermen tegen de eerder vernoemde omgevingsfactoren. Per type oppervlaktewater, elk met zijn eigen criteria, wordt er een geschikt beschermingsmechanisme geselecteerd. De mechanismen worden ten opzichte van elkaar en de verschillende criteria geëvalueerd. Deze selectieprocedure gebeurt aan de hand van Multiple Criteria Decision Making en meer bepaald met de Simple Additive Weighting- en de Analytic Hierarchy Process-methode. Uit deze beslissingsmethodes blijkt dat de mechanismes die werken met een backflush-systeem, over het algemeen de voorkeur krijgen. Op basis van de vergaarde kennis, wordt een specifiek advies uitgewerkt voor het project Dijlemolens dat gebruikt wordt als casestudy. Het doel van het project is om in het jaar 2022 het complex Dijlemolens in Leuven te voorzien van warmte, gebruikmakend van een warmtepomp en een warmtewisselaar in de Dijle. Voor dit project is een geschikt beschermingsmechanisme uitgewerkt die de optimale werking van de warmtewisselaar zal garanderen in de Dijle. Trefwoorden: Biofouling, Casestudy: Dijlemolens, MCDM, Oppervlaktewater, Warmtewisselaar, Water-water warmtepomp