Thermal Grid, de oplossing voor de toekomst
Thermal Grid, van de tekentafel naar de praktijk
Caleffi staat in nauw contact met de markt. Zo kunnen we innovatieve oplossingen ontwikkelen, gebaseerd op echte noden. Ook wetenschappelijk onderzoek kan om die reden op onze belangstelling rekenen. Zo volgen we het Thermal Grid-project van de Karel de Grote Hogeschool en Katholieke Hogeschool Kempen op de voet. Het project wordt nu voor het eerst in de praktijk toegepast.
Traditionele boomstructuur
Ondanks technologische innovaties op componentniveau werken weinig verwarmingssystemen volledig optimaal. Het complexe samenspel tussen de componenten in een vertakt hydraulisch distributienetwerk met variërende temperaturen en debieten leidt vaak tot comfortproblemen en energieverlies. De problemen verhelpen, vraagt dure ingrepen. Omdat installaties voor vollastcondities ontworpen worden, is het deellastgedrag vaak een vervelende onbekende. Door die onzekerheid wordt er nog vaak voor de traditionele boomstructuur gekozen. Bij middelgrote tot zeer grote verwarmingsinstallaties wordt die in ‘verwarmingszones’ opgedeeld, waarbij de voorregeling voor een aangepaste temperatuur of aangepast debiet zorgt voor de verschillende zones. De naregeling ter hoogte van de verwarmingselementen (radiatoren, convectoren, …) corrigeert het thermische vermogen door in te werken op het debiet (bijvoorbeeld door autonoom werkende thermostaatkranen of 2-wegventielen met een thermische motor).
Innovatief thermisch net
Wetenschappelijk onderzoek van de Karel de Grote Hogeschool leidde tot een innoverende configuratie voor warmtedistributie: Thermal Grid of thermisch net. In die configuratie wordt de prestatie van de naregeling verbeterd (PID-regeling, tijdsturing, …) zodat de voorregeling geëlimineerd kan worden. Om grote drukvariaties te vermijden, wordt de boomstructuur vervangen door een thermisch net dat opgebouwd is uit twee structuren op quasi-uniforme potentialen: één op hoge druk en temperatuur voor de aanvoer en één op lage druk en temperatuur voor de retourzijde.
Gulden middenweg
Gezien de aanzienlijke investeringen die het met zich meebrengt, zal zo’n volledig nieuwe configuratie meestal niet aan de orde zijn voor bestaande systemen. Om ook aan die situatie tegemoet te komen, zocht het onderzoeksteam een ‘tussenoplossing’. Zo wees onderzoek uit dat de bestaande boomstructuur al heel wat efficiënter zal werken door de naregeling performanter te maken en de voorregeling weg te laten. Vergelijkbaar met het effect van een Thermal Grid-structuur, zal het elektrische en mechanische rendement zo aanzienlijk verbeteren.
Thermal Grid als proof of concept
De onderzoeksgroep wil aantonen dat een Thermal Grid, naast de kleinere investering, heel wat voordelen biedt: redundantie, een hoger thermisch comfort en minder energie- en onderhoudskosten. Daarom zal het Thermal Grid-concept als proof of concept op technisch, energetisch en economisch vlak worden vergeleken met de best beschikbare technologieën (BBT) zoals ze uit het onderzoek naar voor zijn gekomen. Aan de hand van verschillende testcases wordt de theorie nu aan de praktijk getoetst.
Meer info op www.en-do.be.
