Innovatie: één ketel voor alle soorten aardgas
19 oktober 2015 – De TU Eindhoven werkt aan een cv-ketel die op alle soorten aardgas brandt. Nu nog zijn de apparaten die aardgas uit Groningen verbranden niet geschikt voor ander aardgas.
Aan de TU Eindhoven ontwikkelt Nico Speelman in het verlengde van zijn promotieonderzoek een cv-ketel die ook ander gas dan het Groningse kan verbranden. Dat gebeurt samen met Bosch. Speelman richtte zijn promotieonderzoek op het verhogen van de veiligheid van cv-ketels en het verhogen van de efficiency. Hij keek daarbij o.a. naar de vlamdetectoren in een ketel.
TU Eindhoven over de ketel
‘(…) In Nederland zijn CV-ketels het meest gebruikte middel voor verwarming van huizen; een gemiddeld Nederlands huishouden besteedt ongeveer € 1.100 per jaar aan gas voor verwarming via de CV-ketel. Hiermee verbruiken Nederlandse huishoudens ongeveer 16% van het totale jaarlijkse Nederlandse energieverbruik. Deze cijfers tonen duidelijk het belang aan van efficiënte en de veilige CV-ketels. In zijn promotieonderzoek ontwikkelde Nico Speelman, onderzoeksgroep Combustion Technology, een model dat de veiligheid van CV-ketels verhoogt en wat kan worden gebruikt om een nog hogere efficiëntie te bereiken.
Veiligheid
Een belangrijke veiligheidsvoorziening in onze CV-ketels zijn de vlamdetectoren, zij meten de elektrische spanning in de methaan-lucht vlammen in de ketel. In zijn onderzoek ontwikkelde Nico Speelman het eerste, betrouwbare numerieke model om elektrische spanning in deze methaan-lucht vlammen nauwkeurig te kunnen voorspellen. Met dit model kunnen processen, die de werkingsprincipes van een vlamdetectiecircuit vormen, worden bestudeerd om de veiligheid van CV-ketels te verbeteren.
Efficiëntie
Deze vlamdetectiecircuits kunnen ook worden uigebreid om te functioneren als een regelaar voor de vlam in een CV-ketel. De hudige methodes gebruiken een vaste brandstof-luchtverhouding en verschillende vermogensinstellingen worden bereikt door het toevoeren van meer of minder van hetzelfde mengsel. Echter, door het vlamdetectiecircuit te gebruiken als regelaar kan de hoeveelheid brandstof en lucht die de verbrandingskamer binnenkomt actief worden geregeld, waardoor CV-ketels nog efficiënter zullen worden.
Deze methode zorgt bovendien niet alleen voor een betere controle over de vlam, het geeft ook extra flexibiliteit in de gebruikte brandstof. Dit is een belangrijke en nuttige eigenschap in een tijd waarin aardgas niet meer alleen uit de Groningense gasvelden, maar ook uit Russische gasvelden of uit biomassa geleverd wordt. Deze laatste twee gassoorten hebben namelijk een andere samenstelling dan het Nederlandse aardgas, waardoor een andere brandstof-luchtverhouding noodzakelijk is. Bijkomend voordeel is dat dezelfde CV ketel nu in verschillende landen, met verschillende brandstofsamenstellingen, gebruikt zou kunnen worden. (…)’
Uit een bericht van het Eindhovens Dagblad
‘(…) Speelman: “De vraag kwam van Bosch Thermotechniek, beter bekend onder de merknaam Nefit. Zij waren daar al langer bezig met de ontwikkeling van een specifieke sensor om de eigenschappen van de vlam in de CV-ketel te bepalen en te stimuleren. Maar ze waren niet in staat een model te ontwikkelen waarmee ze de effecten vooraf konden berekenen in plaats van achteraf per experiment vaststellen. Daarvoor hebben zij de universiteit benaderd. Vervolgens ben ik er mee aan de slag gegaan.” (…) Ongeveer 16 procent van het volledige jaarlijkse energieverbruik in Nederland komt voor rekening van de huishoudens. Hiervan wordt bijna 40 procent opgewekt uit gas. (…)’
Bronnen
TU Eindhoven, 13 oktober 2015: CV-ketel klaar voor de toekomst
Eindhovens Dagblad, 16 oktober 2015: Eén ketel voor alle soorten aardgas (via Blendle)
Foto TU/e
